Устройство для регулирования скорости тепловоза с гидравлической передачей Советский патент 1988 года по МПК B61C15/00 

(21)4214984/27-11

(22)23.03.87

(46) 30.09.88. Бюл. 36

(71)Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта

им. акад. В.Н. Образцова и Людинов- ский тепловозостроительный завод

(72)В.В, Стрекопытов, П.К. Балычев, А.В. Грищенко, А.Б. Удальцов,

В.В. Грачев, B.C. Кузнецов, И.И.Зе- ленов и И.Ф. Корнеев (33) 621.333.2(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1050928, кл. В 61 С 15/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ТЕПЛОВОЗА С ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ

(57)Изобретение относится к железно дорожному транспорту и предназйачено для использования на тепловозах с гидропередачей. Цель изобретения - повьшение точности. Устройство для регулирования скорости тепловоза с гидравлической передачей состоит из регулятора 1 частоты вращения колен.

чатого вала дизеля 2, подключенного входами к выходам датчика 3 давления наддувочного воздуха дизеля и блока 4 сравнения, один из входов которого соединен с выходом интегратора 5, а . другой вход и вход функционального преобразователя 6 -.с выходами функционального преобразователя 8 и интегратора 7, подключенньми выходами к входам блока 15 сравнения, формирователя 16 опорного сигнала и датчика .17 частоты вращения коленчатого вала дизеля, блока 20 обнаружения избыточного скольжения, вход которого соединен с датчиком избыточного с - скольжения колесных па:р, а выходы - с входами пороговых элементов 21 и 22, блока 10 задания скорости тепловоза, выходы которого подключены к одному из входов блока I1 сравнения и логического элемента 12 И, другой вход которого соединен с выходом порогового элемента 14, и ключевых элементов 23, 24 и 25,26 пороговых элементов 21 и 22 соответственно. ил.

(Л

с

ьо

о

СХ)

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для использования на тепловозах с гидравлической передачей. Цель изобретения - повышение точJHOCTH.

i На чертеже представлена функцио- ;нальная схема устройства для регулирования скорости тепловоза.

Устройство для регулирования скорости тепловоза состоит из регулятора 1 частоты вращения коленчатого вал дизеля 2, подключенного входами к выходам датчика 3 давления наддувоч- ного воздуха дизеля и блока 4 сравнения, один из входов которого соедине с выходом интегратора 5., а другой вход и вход функционального преобразователя 6 - с выходами интегратора 7 и функционального преобраэовате-- ля 8, подключенного входом к источнику 9 питания блока 10 задания скорости тепловоза, выходы которого соединены с одним из входов блока 11 срав нения и логического элемента И 12, другие входы которых подключены к выходам соответственно датчика 13 скорости тепловоза и порогового элемента 14, вход которого соединен с выхо дом блока 15 сравнения, подключенног входами к выходам формирователя 16 опорного сигнала и датчика 17 частоты вращения коленчатого вала дизеля, подключенного входом к выходу логического элемента И 12 блока 18 управления гидравлической передачей 19, блока 20 обнаружения избыточного скольжения колесных пар и пороговых элементов 21 и 22, связанных с клю- чевыми элементами соответственно 23, 24 и 25, 26.

Пороговые элементы 21 и 22 с ключевыми элементами 23-26 вьтолнены на базе электромагнитных реле с замы кающими и размыкающими контактами, .причем входы пороговых элементов 21 и 22 подключены к выходам блока 20, вход которого соединен с выходом датчика 13 скорости тепловоза.

Ключевые элементы 24 и 25 подключены входами к источнику 9 питания, а выходами соответственно к входу функционального преобразователя В и одному, из входов интегратора 7, ключевой элемент 23 включен между выходом блока 11 сравнения и входом интегратора 5, а ключевой элемент 26 - между вьпсодом функционального преоб

Q

5 0 5 д .Q

п

5

разователя 6 и другим входом интегратора 7.

Устройство для регулирования скорости тепловоза работает следующим образом.

В исходном состоянии- при отсутствии задания по скорости и неподвижном тепловозе величина затяжки все- режимной пружины регулятора 1 соответствует минимальной частоте вращения коленчатого вала дизеля. Выходной сигнал формирователя 16 опорного сигнала при настройке устройства устанавливается равным по абсолютной величине выходному сигналу датчика 17 частоты вращения коленчатого вала дизеля при работе последнего с минимальной частотой вращения. Следоваj

тельно, в исходном состоянкш сигнал йа выходе 15 сравнения отсутствует, оба входа логич еского элемента 12 И обесточены и сигнал на входе блока 18 управления гидравлической передачей отсутствует.

Для приведения тепловоза в движение машинист задает значение требуемой скорости движения с помощью блока 10 задания скорости. При этом на выходе этого блока, соединенном со входом логического элемента И 12, устанавливается сигнал постоянной величины, а на выходе, соединенном со входом блока 11 сравнения, - сигнал, величина которого пропорциональна задаваемой скорости движения. Поскольку в начальный момент фактическая скорость тепловоза равна нулю и сигнал на выходе датчика 13 скорости отсутствует, на выходе блока 11 сравнения появляется сигнал рассогласования , которьй через коммутирующий элемент 23 поступает на вход интеграто- , ра 5. С выхода последнего через блок 4 сравнения непрерывно увеличивающийся во времени сигнал поступает на вход регулятора 1, увеличивая затяжку его всережимной пружины, что приводит к повьппению частоты вращения коленчатого вала дизеля и величины сигнала на выходе датчика 17, что вы- зьшает появление сигнала рассогласования на выходе блока 15 сравнения. При определенном его значении на выходе порогового элемента 14 устанавливается сигнал постоянной величины, который, поступая на другой вход логического элемента 12 И, вызьшает появление постоянного сигнала на входе блока 18 управления гидравлической передачей, в результате чего осуществляется заполнение пускового гидроаппарата последней. Характеристики датчика I7 и порогового элемента 14 выбираются такими, чтобы включение гидравлической передачи 19 происходило при частоте вращения коленчатого вала, превышающей минимальную не бо- лее чем на 5-10 об/мин. Темп увеличения частоты вращения определяется соотношением величины рассогласования между заданной и фактической скоростью движения, постоянной времени интегратора 5 и коэффициента передачи датчика 3 давления наддувочного воздуха дизеля, которьш выбирается таким образом, чтобы обеспечить использование максимальной приемистости дизеля без снижения надежности его работы.

В случае частичной потери сцепле- ния и возникновения проскальзьгоания колесных пар срабатьшает пороговьй элемент 21, размыкая коммутирующий элемент 23 и замыкая коммутирующий элемент 24. В результате дальнейшее увеличение сигнала на выходе интегратора 5 прекращается и величина его остается неизменной до отключения порогового элемента 22. Одновременно на выходе функционального преобразователя 8 устанавливается постоянный сигнал, знак которого отличен от знака

сигнала на выходе интегратора 5. Величина выходного сигнала блока 4 сравнения и величина затяжки всере- жимной пружины регулятора уменьшаются, что приводит к уменьшению частоты вращения коленчатого вала дизеля. Характеристика функционального преобразователя 8 выбирается таким образом, чтобы величина снижения частоты вращения коленчатого вала дизеля не пре- вышала 5-10 об/мин.

Вновь установившаяся частота вращения сохраняется неизменной вплоть до отключения порогового элемента 21, после чего продолжает увеличиваться. Увеличение силы тяги до предельной по условиям сцепления колесных пар с рельсом вновь вызывает повьш1енное проскальзьшание колесных пар и повторное срабатывание порогового эле- мента 21. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута предельная частота вращения коленчатого вала дизеля, при которой проис5 0

5 0-

5

0 5

Q 5

ходит дальнейший разгон поезда. Если после срабатьшания порогового элемента 21 проскальзывание колесных пар продолжает увеличиваться, срабатьтает пороговьй элемент 22, замыкая коммутирующий элемент 25 и размыкая коммутирующий элемент 26. С выхода интегратора 7 на вход блока сравнения 4 начинает поступать непрерывно увеличивающийся во времени сигнал, знак которого противоположен знаку выходного сигнала интегратора 5. Это приводит к непрерьюному уменьшению затяжки всёрежимной пружины регулятора 1 и частоты вращения коленчатого вала дизеля до полного прекращения боксования и отключения порогового элемента 22.

После этого частота вращения вновь начинает увеличиваться, так как коммутирующий элемент 26 включает в обратную связь интегратора 7 функциональный преобразователь 6, характеристика которого выбирается с таким расчетом, чтобы максимально уменьшить вероятность повторного срьша колесных пар в боксование и вместе с тем обеспечить достаточно высокое быстродействие системы регулирования.

При достижении поездом заданной машинистом скорости движения сигнал на выходе блока 11 сравнения становится равным нулю и дальнейшее увеличение частоты вращения коленчатого вала дизеля прекращается. В случае дальнейшего увеличения скорости сигнал на выходе блока 1 1 сравнения ме- няет знак, что приводит к уменьшению выходного сигнала интегратора 5 и частоты вращения коленчатого вала дизеля вплоть до минимальной, если это необходимо для стабилизации заданой скорости.

(

Как только сигнал рассогласования

между действительной и установленной минимальной частотой вращения коленчатого вала дизеля на выходе блока 15 сравнения уменьшится до величины, соответствующей 5-10 об/мин, на выходе порогового элемента 14 устанавливается нулевой сигнал, что приводит к появлению такого же сигнала .и на входе блока 18 управления гидравлической передачей, что влечет за собой опорожнение гидроаппаратов последней и уменьшение силы тяги тепловоза до нуля.

ормула

5

3 о

1426877

бретення

вым обр пол и д вхо дат вал го го ход ско вхо эле одн вог клю тор вых точ фун точ вен вхо раз дру и в обр го 30 и о нен вых

Устройство для регулирования скорости тепловоза с гидравлической передачей, содержащее регулятор частот jвращения коленчатого вала дизеля, к одному иа входов которого подключен выход первого блока сравнения, под- |клгоченный к источнику питания блок задания скорости тепловоза, один из ;выходов которого соединен с одним из :входов логического элемента И, подключенного другим входом к выходу ;первого порогового элемента, а выхо- дом - к входу блока управления гид- равлической передачей, и второй блок срав.нения, входы которого соединены ;с другим выходом блока задания ско- рости тепловоза и выходом датчика ;скорости тепловоза, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повьше- ния точности, оно снабжено подключен 1ным к выходу, датчика,скорости тепло- ;воза блоком обнаружения избыточного скольжения колесных пар, формирова- :телем опорного сигнала, подключенным выходом к другому входу регулятора частоты вращения коленчатого вала, датчиком давления наддувочного воздуха дизеля, датчиком частоты вращения коленчатого вала дизеля, ключе

выми элементами, функциональными преобразователями, интеграторами, дополнительными пороговыми элементами и дополнительным блоком сравнения, входы которого подключены к выходам датчика частоты вращения коленчатого вала дизеля и формирователя опорного сигнала, а выход - к входу первого порогового элемента, причем к выходам блока обнаружения избыточного скольжения колесных пар подключены входы второго и третьего пороговых элементов, выходы которых связаны с одними из входов соответственно первого, второго, третьего, четвертого ключевых элементов, другие входы которых подключены соответственно к выходу второго блока сравнения, источнику питания, выходу одного из функциональных преобразователей и источнику питания, а выходы соответственно к входу одного из интеграторов, входу другого функционального преобразователя, одному и другому входам другого интегратора, выход котдрого и выход другого функционального преобразователя соединены с входом одного из функциональных преобразователей и одним из входов первого блока сравнения, подключенного другим входом к выходу одного из интеграторов.