УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2009 года по МПК B60S1/08 

Заявляемое изобретение относится к транспортной технике, а именно к устройствам управления очистки лобовых стекол кабины машиниста тягового подвижного состава. Устройство управления стеклоочистителем транспортного средства работает в комплекте с универсальным пантографным устройством и моторедуктором с электрическим приводом, и предназначено для очистки выпуклых и плоских лобовых стекол кабины машиниста от атмосферных осадков, загрязнений, инея и обледенения.

Известно устройство управления стеклоочистителем транспортного средства (см. патент РФ №41682 на полезную модель «Устройство управления стеклоочистителем транспортного средства», МПК-7: B60S 1/08), содержащее задатчик циклов (далее переключатель), электромеханическое реле, контакты (далее клеммы) которого подключены к электродвигателю моторедуктора, электронную схему защиты моторедуктора, состоящую из датчика тока, интегрирующей цепи и тиристора, причем датчик тока включен между шиной питания устройства и контактами электромеханического реле, выход датчика тока соединен со входом интегрирующей цепи, а ее выход - с управляющим электродом тиристора, выход последнего соединен с переключателем.

Несмотря на заявленное повышение надежности и увеличение быстродействия защиты, известное устройство обладает рядом недостатков, которые не позволяют использовать его для электровозов, локомотивов, тепловозов, то есть таких транспортных средств, где предъявляются повышенные требования, в связи с перевозкой большого количества людей. Во-первых, известное устройство непосредственно подключено к шине питания, имеющей стабильные выходные параметры сети 24 В или 12 В. На железнодорожном транспорте в тяговом подвижном составе бортовое напряжение от 50 В до 110 В имеет нестабильный режим. При понижении входных параметров сети до 2 В или 12 В на тяговом подвижном составе и установке известного устройства компоненты электронной схемы защиты постоянно будут выходить из строя, так, например, тиристор, подключенный напрямую к шине питания, не выдерживает резких перепадов параметров напряжения бортовой сети, т.е. устройство не будет долговечным.

Во-вторых, в известном устройстве установлен переключатель, обеспечивающий односкоростной и прерывистый режим работы моторедуктора. Однако согласно требованиям ГОСТ 28465-90 «Устройства очистки лобовых стекол кабины машиниста тягового подвижного состава. Общие технические условия» необходимо наличие ступенчатого переключения скоростей (1-е положение - не менее 30 возвратно-поступательных движений, 2-е положение - не менее 60, положение «0» - отвод щеток в парковое положение). Работа известного устройства на одной скорости движения щеток по стеклу при различной степени загрязнения приводит к преждевременному выходу из строя электродвигателя моторедуктора.

Таким образом, недостаток известного устройства заключается в том, что оно недолговечно.

Несмотря на отмеченные недостатки известное устройство по патенту №41682 на полезную модель является наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту, поэтому выбрано в качестве прототипа.

Задачей настоящего изобретения является: увеличение надежности и долговечности работы стеклоочистителя пантографного с электрическим приводом.

Технический результат заключается в улучшении характеристик и защитных свойств устройства.

Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве управления стеклоочистителем транспортного средства, содержащем переключатель, электромеханическое реле, электрический привод моторедуктора и электронную схему защиты, согласно изобретению, устройство дополнительно снабжено вторым моторедуктором с электрическим приводом, а также вторым переключателем, причем оба представляют собой переключатели на три положения, вторым электромеханическим реле, четырьмя диодами и преобразователем постоянного напряжения, соединенного с электромеханическими реле, клеммы выхода которых соединены с диодами и переключателями, образующими вместе электронную схему защиты с тремя выходами, два из которых подключены к электрическим приводам моторедукторов.

В качестве переключателя в устройстве может быть установлен кулачковый переключатель на три положения.

К третьему выходу электронной схемы защиты могут быть подключены кнопка и электродвигатель стеклоомывателя.

Устройство может быть снабжено колодками разъемными, соединяющими переключатели с электрическими приводами моторедукторов.

В качестве преобразователя постоянного напряжения в устройстве может установлен преобразователь с параметрами входного напряжения 36-82 В и мощностью 200-750 Вт.

В качестве преобразователя постоянного напряжения в устройстве может быть установлен преобразователь с параметрами входного напряжения 72-144 В и мощностью 200-750 Вт.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют, что предлагаемая конструкция устройства управления стеклоочистителем транспортного средства неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, а следовательно, соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемое устройство управления стеклоочистителем транспортного средства может быть изготовлено в условиях машиностроительного предприятия, специализирующегося в данной отрасли, с использованием стандартного отечественного или импортного оборудования, известных технологий и материалов. Оно может широко использоваться для очистки лобовых стекол кабины машиниста тягового подвижного состава от атмосферных осадков, загрязнений, инея и обледенения.

Таким образом, заявляемое устройство управления стеклоочистителем транспортного средства соответствует критерию «промышленная применимость».

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.

В заявляемом устройстве в электронную схему защиты включен преобразователь постоянного напряжения, обеспечивающий стабильную подачу напряжения 24 В на электрические приводы моторедукторов. Благодаря применению электромеханических реле на выходе с преобразователя постоянного напряжения, обеспечивается автономное включение и работа устройства. Обеспечение автономной работы устройства позволяет не зависеть от резких скачков напряжения в бортовой сети. Фактически изменена функция включения: сигнал на включение напряжения 24 В, подаваемого от преобразователя постоянного напряжения к электродвигателю, исходит от переключателя, включенного в электронную схему защиты. Применение электромеханических реле и диодов с преобразователем постоянного напряжения позволяет применить переключатель на три положения. Последний обеспечивает работу моторедукторов на двух скоростях и установке щеток в парковое положение при выключении устройства. При возникновении нестандартных ситуаций электронная схема защиты обеспечивает отключение преобразователя и электрического привода моторедуктора, что сохраняет работоспособность устройства в течение длительного срока службы. Восстановление работоспособности устройства происходит после перевода переключателя в положение «0» через 10-15 секунд.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Заявляемое устройство управления стеклоочистителем (не показано) транспортного средства осуществляет включение и выключение стеклоочистителя (не показан) в кабине машиниста, а также регулирование частоты перемещения щеток (не показано) стеклоочистителя. Устройство содержит автоматический выключатель 1, подключенный к клемме «+» бортового напряжения (50 В, 75 В или 110 В). Выключатель 1 соединен с переключателями 2, 3 на три положения, которые, в свою очередь, соединен с входом преобразователя 4 постоянного напряжения, а его выход соединен с диодами 5, 6, 7, 8 и электромеханическими реле 9, 10. Выходные клеммы реле 9, 10 соединены с переключателями 2, 3, которые подключены к электрическим приводам 11, 12 моторедукторов. Преобразователь 4, электромеханические реле 9, 10, диоды 5, 6, 7, 8 и переключатели 2, 3, соединенные между собой, образуют электронную схему защиты с тремя выходами 13, 14, 15 на 24 В: к выходам 13, 14 подключены электрические приводы 11, 12 моторедукторов, к выходу 15 подключен дополнительный потребитель - кнопка включения и электродвигатель стеклоомывателя (не показаны). Переключатели 2, 3 имеют три положения: «0», «1», «2». Положение «0» - включение и выключение с переводом щеток в парковое положение. Положение «1» - работа щеток стеклоочистителя при не менее 30 возвратно-поступательных движений. Положение «2» - работа щеток стеклоочистителя при не менее 60 возвратно-поступательных движений. Между переключателями 2, 3 и электрическими приводами 11, 12 моторедукторов установлены колодки разъемные 16, 17. В качестве переключателей 2, 3 использованы кулачковые переключатели.

Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом.

Через автоматический выключатель 1 подается бортовое напряжение на кулачковые переключатели 2, 3, которые подают питание на вход преобразователя 4 постоянного напряжения. С выхода преобразователя 4 напряжение 24 В подается на диоды 5, 6, 7, 8, электромеханические реле 9, 10 и на кулачковые переключатели 2, 3. Кулачковые переключатели 2, 3 коммутируют напряжение, в зависимости от положения «0», «1», «2», и обеспечивают подачу питания на электрические приводы 11, 12 моторедукторов.

При возникновении нестандартной ситуации (короткое замыкание или увеличение нагрузки на щетку стеклоочистителя, вызывающие рост тока более 9 А) срабатывает электронная схема защиты устройства, отключающая преобразователь 4. При переводе переключателей 2, 3 в положение «0» в течение 10-15 секунд происходит восстановление работоспособности. При ручном переводе кулачкового переключателя 2 или 3 в положение «0» обеспечивается подача питания на автомат доводчик, установленный на моторедукторе. После отвода щеток в парковое положение автоматически прекращается подача напряжения 24 В с преобразователя 4. Диоды 5, 6, 7, 8, включенные в электрическую схему, обеспечивают защиту от короткого замыкания при остановке щеток.

Преимущества заявляемого устройства по сравнению с прототипом:

- увеличение долговечности устройства;

- повышение надежности;

- простота эксплуатации.

Изобретение относится к устройствам управления для очистки выпуклых и плоских лобовых стекол кабины машиниста от атмосферных осадков, загрязнений, инея и обледенения кабины машиниста и разработано для тягового подвижного состава. Устройство содержит переключатель, электромеханическое реле, электрический привод моторедуктора и электронную схему защиты. Устройство дополнительно снабжено вторым моторедуктором с электрическим приводом, а также вторым переключателем, которые представляют собой переключатели на три положения, вторым электромеханическим реле, четырьмя диодами и преобразователем постоянного напряжения, соединенного с электромеханическими реле, клеммы выхода которых соединены с диодами и переключателями, образующими вместе электронную схему защиты с тремя выходами, два из которых подключены к электрическим приводам моторедукторов. Достигается увеличение долговечности и повышение надежности. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство управления стеклоочистителем транспортного средства, содержащее переключатель, электромеханическое реле, электрический привод моторедуктора и электронную схему защиты, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено вторым моторедуктором с электрическим приводом, а также вторым переключателем, причем оба представляют собой переключатели на три положения, вторым электромеханическим реле, четырьмя диодами и преобразователем постоянного напряжения, соединенного с электромеханическими реле, клеммы выхода которых соединены с диодами и переключателями, образующими вместе электронную схему защиты с тремя выходами, два из которых подключены к электрическим приводам моторедукторов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве переключателя в устройстве установлен кулачковый переключатель на три положения.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к третьему выходу электронной схемы защиты подключены кнопка и электродвигатель стеклоомывателя.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено колодками разъемными, соединяющими переключатели с электрическими приводами моторедукторов.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве преобразователя постоянного напряжения установлен преобразователь с параметрами входного напряжения 36-82 В и мощностью 200-750 Вт.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве преобразователя постоянного напряжения установлен преобразователь с параметрами входного напряжения 72-144 В и мощностью 200-750 Вт.