Система экстренного торможения поезда Советский патент 1987 года по МПК B60T7/12 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автоматического торможения поезда при наличии сигнала остановки.

Целью изобретения является повышение надежности регистрации сигнала взрыва петарды и надежности функционирования системы.

На фиг. 1 показана блок-схема сие- темы; на фиг. 2 - датчик ударной волны, вид сбоку; на фиг. 3 - вид на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг.2; на фиг. 5 - график изменения давления при прохождении ударной волны; на фиг. 6 - электропневматическая часть принципиальной схемы блока контроля работоспособности; на фиг. 7 - то же электрическая часть.

содержит (фиг. 1) датчик ударной волны, установленный на раме локомотива над передней колесной парой, усилитель 2, согласованный линейный фильтр 3, работой которого управляет пусковое устройство 4, причем его вход соединен с выходом амплитудного дискриминатора 5, на вход которого подается сигнал с выхода усилителя 2. Выход согласованного линейного фильтра 3 соединен с входом решакс щей схемы 6, выход которой через согласующее устройство 7 связан с ис- полнительным элементом 8 и блоком 9 индикации. В системе имеется блок 10 контроля работоспособности, воздей- ствуюнщй на датчик 1 ударной волны и связанный с входами исполнительного элемента 8 и блока 9 индикации.

Датчик 1 ударной волны содержит корпус 11, к которому с помощью прижимных колец 12 и винтов 13 крепятся четьфе мембраны 14, на каждую из которых наклеен пьезоэлемент 15. Выходы всех четырех пьезоэлементов 15 заведены на cxei«iy ИЛИ, выход которой является выходом датчика 1 ударной волны. Применение четырех пьезоэлементов 15 обеспечивает получение симметричной пространственной характе- ристики чувствительности датчика 1 и повьпнения его надежности. На корпусе t1 имеются проушины 16, предназначенные для крепления датчика 1 к раме локомотива над передней колес- ной парой. Предохранительная сетка 17, укрепленная на корпусе 11, препятствует попаданию туда посторонних предметов. При взрыве петарды

г.-

25

5

О

20 35

30

ударная волна практически беспрепятственно проходит через предохранительную сетку 17 и корпус 11, вызывая изгиб мембран 14, которые, в свою очередь, оказывают механическое воздействие на пьезоэлементы 15, вследствие чего на их выходах формируются соответствующие электрические сигналы.

Решающая схема 6 представляет собой одновибратор с фиксированным порогом срабатывания.

Система работает следующим образом.

При движении локомотива датчик 1 ударной волны воспринимает колебания давления воздуха и преобразует их в электрический сигнал соответствующей формы. С выхода датчика J ударной волны сигнал поступает на вход усилителя 2. При наезде передней колесной пары локомотива на петарду происходит взрыв, основная энергия которого сосредоточена, в ударной волне. График изменения давления при прохождении ударной волны представлен на фиг. 5. Поскольку масса взрьшчатого вещества петарды не превышает 18 г, то ее можно рассматривать как заряд малой мощности, для которого максимальное избыточное давление йР на расстоянии R от места взрьюа определяется условием

14

- + 4, 3 pY + 1,1 -g- ,

(1)

где q - масса взрьючатого вещества; R - расстояние от места взрыйа

от точки регистрации. Интервал времени С, в течение которого на датчик 1 действует импульс сжатия ударной волны, определяется соотношением

0,0015 - tj . . (2)

Таким образом, параметры импульса с.жатия ударной волны при взрыве петарды практически постоянны. Это позволяет распознавать сигнал вррьша петарды на фоне помех анализа формы и параметров изменения давления воздуха около передней колесной пары.

При взрьше петарды выходной сигнал усилителя 2 превьшает пороговый уровень амплитудного дискриминатора, так как уровень помех значительно ниже порога взрывного импульса давления. При этом срабатьшает пусковое устройство 4, вызьшая включение на время 2Т .согласованного линейного фильтра 3, вькодной сигнал которого совпадает с взаимокорреляционной функцией между принятым импульсом и детерминированным входным сигналом.

Выходной сигнал согласукицего линейного фильтра 3 подается на вход решающей схемы 6. Выбор величины порога решающей схемы 6 производится таким образом, чтобы вероятность обнаружения взрыва петарды была не ниже заданной..

Согласованньш линейный фильтр 3 и решающая схема 6 образуют, таким образом, приемное устройство для обнаружения сигнала взрыва петарды.

Максимальное, значение взаимокор- реляционной функции (выходного сигнала согласованного фильтра) вьше пороговогоj и решающая схема 6 выдает сигнал включения на согласующее устройство 7. По этому сигналу согла сующее устройство 7 включает исполнительный элемент 8 и блок 9 индикации Исполнительный элемент 8 переводит систему управления локомотива в режи экстренного торможения, О причинах торможения поезда машинист получает информацию с блока 9 индикации, установленного в кабине локомотива.

Для повьшхения надежности функционирования системы экстренного тормо- жения в ней предусмотрен блок 10 контроля работоспособности. Он содержит контрольное реле 18 с контактами 18.1 и 18.2, резервуар 19, трубопровод 20, быстродействукнций элек- тромагнитный клапан 21, форсунку 22 и дополнительный клапан 23 с обмоткой 23.1.

Дополнительный клапан 23 обеспечивает периодическое наполнение ре- зервуара 19 сжатым воздухом путем его соединения с тормозной магистралью 24 поезда. Резервуар 19 с помощью трубопровода 20 через быстро- действунщий электромагнитный клапан 21 с обмоткой 21.1 соединен с форсункой 22, которая направляет поток сжатого воздуха на датчик 1 ударной волны.

Блок 10 контроля работоспособности работает следующим образом. При нажатии машинистом на рукоятку 25 бдительности замыкается цепь питания

обмотки контрольного реле 18, что вызьшает отключение исполнительного элемейта 8 от согласующего устройства 7 и переключение блока 9 индикации в режим контроля, а также через нормально разомкнутые контакты 18.1 контрольного реле 18 по обмотке 21.1 быстродействующего электромагнитного клапана 21 начинает протекать ток, вызьшающий егр срабатывание. Кроме. того, нормально замкнутые контакты 18.2 контрольного реле 18 размыкаются и прекращается протекание тока через обмотку 23.1 дополнительного клапана 23, что вызьшает закрытие дополнительного клапана 23. При этом поток сжатого воздуха из резервуара 19 через трубопровод 20 и форсунку 22 направляется на датчик 1 ударной волны. При размьжании цепи питания контрольного реле 18 быстродействую- 1ЦИЙ электромагнитный клапан 21 закрывается, а дополнительный клапан 23 открывается, резервуар 19 наполняется сжатым воздухом, а блок 10 переходит в исходное состояние.

Конструктивно элементы блока 10 контроля работоспособности выполнены таким образом, что характер изменения давления воздуха на мембрану 14 датчика 1 совпадает по амплитуде и форме с изменением давления при взрыве. Блок контроля работоспособности позволяет, таким образом, периодически имитировать воздействие ударной волны на датчик 1. При нормальном функционировании всех элементов системы блок 9 индикации выдает соответствукщий сигнал. Отсутствие этого сигнала указывает машинисту на неисправность системы и необходимост принятия соответствующих мер.

Формула изобретения

. Система экстренного торможения поезда, содержащая датчик ударной волны, соединенный через усилитель с амплитудным дискриминатором, согласующее устройство, исполнительный элемент и блок индикации, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения надежности регистрации сигнала взрыва петарды и надежности функционирования системы, она снабжена согласованным линейным фильтром, одновибратором с фиксированным порогом срабатывания, пусковым устройстBOM и блоком контроля работоспособ- ноети, причем к входу согласованного линейного фильтра через усилитель подключен выход датчика ударной волны, а к управляющему входу согласо- дайного линейного фильтра подключен амплитудный дискриминатор, вход которого связан с выходом усилителя, кроме того, выход согласованного линейного фильтра через одновибратор и согласующее устройство подключен к первому входу исполнительного элемента, к второму входу которого подключен один из выходов блока контроля работоспособности, другие выходы которого подключены к датчику ударной волны и к первому входу блока индикации, к второму входу последнего подключен выход согласующего устройства.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок контроля работоспособности включает в себя контрольное реле, включаемое рукояткой бдительности машиниста, имеющее

контакты в цепи питания быстродэйст- вующего электромагнитного клапана, установленного в трубопроводе, соединяющем резервуар с форсункой, укрепленной перед датчиком ударной воЛны таким образом, чтобы поток сжатого воздуха из нее имитировал воздействие На датчик ударной волны взрыва петарды, и дополнительного клапана, связывающего резервуар с тормозной магистралью поезда, и подключенное к блоку индикации и исполнительному элементу.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчик ударной воцаы включает четыре пьезоэлемента, наклеенных на мембраны, укрепленные на корпусе, снабженном предохранительной сеткой для защиты от попадания посторонних предметов и закрепленном на раме локомотива над передней колесной, парой, причем выходы всех четырех пьезоэлементов заведи- ны на схему ИЛИ, выход которой является выходом датчика ударной волны.

Sf/

фиг.г

Фиг.З

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Цель изобретения - повышение надежности регистрации сигнала взрыва петарды и надежности функционирования системы. Имеется приемное устройство для обнаружения импульса ударной волны взрыва петарды, причем его включение производится только при превышении давлением некоторого порогового уровня. Блок 10 контроля работоспособности производит периодическую проверку исправности элементов системы путем имитации воздействия взрывной волны на датчик 1 ударной волны. Датчик 1 содержит четыре пьезозлемента, наклеенных на мембраны, укрепленные с помощью прижимньк колец и болтов на корпусе датчика, снабженного предохранительной сеткой для защиты от попадания посторонних предметов и крепящегося.на раме локомотива над; передней колесной парой, причем выходы всех четырех пьезоэлементов заведены на схему ИЛИ, выход которой является выходом датчика ударной волны. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

12

У7////////7т

cpi/гА

с

Ч

Фиг. 5

О О О

Фи.г.7

Составитель С. Макаров Редактор И. Рыбченко Техред Н.Глущенко Корректор С. Черни

Заказ 2921/23 Тираж 598Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

иг.6