Устройство защиты от буксования колес транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B60L3/10 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а.именно к си. стенам защиты от буксования, и loжeт быть применено на локомотивах, элект ро- и дизельпоездах и других видах тягового подвижного состава. Известно устройство защиты от буксования колес транспортного средства, содержащее на каждую из И конт ролируемых колесных пар датчик скорости колесной пары и (п-1) блоков сравнения, одни входы которых объединены и связаны с выходом одного из датчиков скорости вращения, а рругие соответственно связаны с выхо дами других датчиков скорости вращения, а также исполнительньш блок и первый логический элемент ИЛИ, ко входам которого подключены выходы блоков сравнения. В известном устройстве, когда первая из буксующих колесных пар достигнет величины скол жения, определяемой заданной пороговой величиной 8 , на исполнительный блок поступает сигнал. Если в дальне шем величина скольжения этой колесно пары будет продолжать увеличиваться, воздействие на исполнительный блок будет оставаться постоянным. То же будет иметь место, если скольжение других колесных пар (одной или нескольких) превысит как величину задан ного порога, так и величину скольжения той колесной пары, которая перво достигла порогового значения. Таким образом, известное устройство имеет одноступенчатую (релейную) выходную характеристику lj . Однако для управления тяговыми двигателями современных и перспектив ных локомотивов такая характеристика противобуксовочного устройства является недостаточной. Для получения более гибких характеристик регуляторов тяговых двигателей и повьшения надежности противобуксовочное устрой

ство должно иметь выходной сигнал, зависящий от степени буксования максимально буксующей колесной пары, кроме того, требуется более высокая точность определения степени буксования.

Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе.

Указанная цель достигается тем, что устройство защиты от буксования колес TpaiicnopTHoro средства, содержащее на каждую из п контролируемых колесных датчик скорости 1

логических элементов И 14-19 и логического элемента ИЛИ 20.

Выход датчика 1 скорости 1-й колесной пары соединен со входами а блоков 4 и 5 сравнения и с входами б блоков 6 и 8 сравнения. Выход датчика 2 скорости 2-й колесной-пары соединен со входами а блоков 6 и 7 и со входами В блоков 4 и 9. Выход датчика 3 скорости 3-й колесной пары соединен со входами а блоков 8 и 9 и со входами 5 блоков 5 и 7. Выходы блоков 4-9 сравнения соединены с вхо2вращения колесной пары и (п-1) блоков сравнения, одни входы которых объединены и соединены с выходом одного из датчиков скорости вращения, а другие соответственно соединены с выходами других датчиков скорости вращения, а также исполнительный блок и первый логический элемент ИЛИ, к входам которого подключены выходы блоков сравнения, снабжено преобразователем код - аналог и (п-2) группами из логических элементов, каждая К-я (К 2,3, ..., п-1) из которых состоит ni из / v ,Л| логических элементов И, Тп-к:-1Я и второго логического элемента ИЛИ с -7-TfTVi входами, к которым подключены выходы входящих в эту группу логических элементов И, каждый из которых имеет К входов, соединенных с выходами соответствующих блоков сравнения различных колесных пар,. причем выход первого логического элемента ИЛИ соединен с одним из входов преобразователя аналог - код, остальные (п-2) входов которого соединены с выходами соответствующих вторых логических элементов ИЛИ, а выход - со входом исполнительного блока. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства защиты от буксования колес транспортного средства (условно для трех колесных пар); на фиг. 2 - вариант принци тиальной схемы преобразователя .код-аналог. Устройство защиты от буксования колес транспортного средства содержит датчики 1-3 скоростей вращения колесных пар, блоки 4-9 сравнения (по два на каждую колесную пару), логический элемент ИЛИ 10, преобразователь 11 код-аналог и исполнительный блок 12, а также группу 13 из логических элементов, состоящую из двухвходовых 3. 1 дами логического элемента ИЛИ 10 и со входами логических элементов И 14 19. Выход элемента ИЛИ 10 соединен с входом-Д преобразователя 11 коданалог, входы которого соединены с выходом логического элемента ИЛИ 20. В общем случае при наличии п колесных пар устройство содержит (п-2) групп 13 из логических элементов, каждая К-я (К 2, 3, ..., п-1) из которых состоит H3v V-/ l-rp - логических элементов И и логического п элемента ИЛИ с. -ч входами, к которйм подключены выходы входящих в эту группу логических элементов И, каждый из которых имеет К входов. Преобразователь 11 код-аналог представляет собой суммирующий операционный .усилитель 21 с резисторами 22 и 23 (фиг. 2). Группа из (п-1) одинаковых по величине резисторов 22 подключена к инвертирующему входу усилителя 21 и образует (п-1) входов преобразователя 11. Резистор 23 вклю чен в обратную связь усилителя 21, выход которого является выходом преобразователя 11 код-аналог. Устройство защиты от буксования колес транспортного средства работае следующим образом. Датчики 1-3 скорости вращения колеснйпс пар вырабатывают электрически сигналыi информационный параметр которых (например, напряжение) прямо пропорционален скоростям V, V, V вращения колесных пар. Блоки 4-9 сра нения осуществляют, попарное сравнени сигналов датчиков 1-3, При этом на выходе блока 4 появляется сигнал, ес ли имеет место соотношение (1+8) илиЬ.-Л2 g . Vn л VQ«2 На выходе блока 5 сравнения имеет ся сигнал, если выполняется соотноше ние Is (К 8) или 1 Таким образом, блоки 4 и 5 сравне ния выявляют скольжение 1-й колесной пары по отношению к 2-й и 3-й колесным парам. Аналогично блоки 6 и 7 сравнения выявляют скольжение 2-й колесной пар по отношению к 1-й и 3-й колесным парам, а блоки 8 и 9 сравнения - 3-й 2 -4 . колесной пары по отношению к 1-й и 2-й колесным парам. Выходы всех блоков 4-9 сравнения объединены посредством логического элемента ИЛИ 10, появление сигнала на выходе этого элемента означает, что, по крайней мере одна из колесных пар имеет степень скольжения, равную или превышающую заданный порог. Предположим, 1-я колесная пара начала буксовать, и в некоторьй момент времени степень скольжения ее превышает установленный порог 6 . Тогда появляется сигнал V.o на выходе блока 4 и сигнал V,. на выходе блока 5, а следовательно, и сигнал на выходе элемента ИЛИ 10. Этот сигнал поступает на вход Q преобразователя 11 код-аналог, преобразователь вырабатывает управляющий сигнал, рабочий параметр которого (например, напряжение или ток) соответствует наличию сигнала на входе а преобразователя. Предположим,теперь, что степень буксования 1-й колесной пары продолжает возрастать, а также начинает буксовать 2-я колесная пара, и в определенный момент времени появляется сигнал Vj на выходе блока 7 сравнения (3-я колесная пара остается небуксукядей) . При дальнейшем развитии буксования 1-й колесной пары может наступить такой момент, когда появятся одновременно два сигнала: и V,j, , Это будет означать, что Zl . (1 +S)z Г j л7 Иначе говоря, одновременное наличие сигналов /(.ij и Viji.j свидетельствует о том, что 1-я колесная пара достигла более высокой степени буксованиям Это состояние фиксируется с помощью элемента И 14 и с выхода элемента ИЛИ 20 поступает сигнал на вход 5 преобразователя 11 код-аналог, который вырабатывает управляющий сигнал с новым значением, соответствующим наличшо (Сигнала на входах д и S . Те же процессы происходят при одновременном скольжении двух любых -колесных пар из трех. Каждый из этих случаев фиксирует-. ся с помощью соответствующего элемен-. та И 14-19, и через элемент ИЛИ 20 S1 воздействие передается на преобразователь 11 код-аналог. Устройство в рассмотренном варианте контроля трех колесных пар позволяет обнаружить первую и вторую :(более высокую) степень избыточного скольжения. В общем случае противобуксовочное устройство для контроля п колесных пар имеет (п-1) отличных бт нулевого уровней управляющего сигнала, воздай ствующего на исполнительный блок 12, причем каждый уровень соответствует определенной степени избыточного 1 26 скольжения. Так, например, для юестиосного локомотива устройство обеспечивает пятиступенчатое воздействие на исполнительный блок. Использование предлагаемого противобуксовочного устройства обеспечивает возможность более гибкого управения тяговыми двигателями и уменьшает повреждаемость колесных пар, а также позволяет повысить среднюю реализуемую величину пускового тока, Т.е. повысить эффективность процесса разгона поезда.

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ БУКСОВАНИЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее на каждую из п контролируемых колесных пар датчик скорости вращения колесной пары и (п-1) блоков сравнения, одни входы которых объединены и соединены с выходом одного из датчиков скорости вращения, а другие соответственно соединены с выходами других датчиков скорости вращения, а также исполнительный блок и первый логический элемент ИЛИ, к входам которого подключены выходы блоков сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, оно снабжено преобразователем код-аналог и (п-2) группами из логических элементов, каждая К-я (К 2, 3, ..., п-1) из которых состоп ит из -, YYT логических элементов И и второго логического элемента п. ИЛИ с входами, к которым V п-к- подключены выходы входящих в эту, группу логических элементов И, каждый из которых имеет К входов, соединенных с выходами соответствующих блоков сравнения различных колесных пар, причем выход первого логическо(Л го элемента ИЛИ соединен с одним из входов преобразователя аналог-код, остальные (п-2) входов которого соединены с выходами соответствующих вторых логических элементов ШШ, а выход - с входом исполнительного блока. Од со оэ Ivd

Фиг. 1

Фиг. 2