Устройство для автоматического управления торможением поезда Советский патент 1991 года по МПК B61L3/20 

ON 4 О С

ю

ON

Изобретение относится к средствам автоматического управления процессом торможения железнодорожного подвижного состава.

Цепь изобретения - повышение надежности.

На чертеже представлена блочная схе ма устройства для автоматического управления торможением поезда.

Устройство содержит блок 1 дифференцирования, подключенный через масштабный делитель 2 к сумматору 3. датчик А фактической скорости поезда, соединенный с входом блока 1 дифференцирования и через квадратор 5, блок 6 сравнения квадратов фактической и программной скорости и блок 7 коррекции ускорения с другим входом сумматора 3, который через пороговый элемент 8 соединен с инверсными входами элементов И 9, 10 и с прямыми входами элементов И 11,12. Выходы элементов 9-11 И соединяются с элементами включения электрического тормоза исполнительного блока и переключения тормозных позиций, Датчик 13 расстояния до места остановки через масштабирующий делитель 14 соединен с блоком 7 коррекции ускорения, а через формирователь 15 квадрата программной скорости соединен с блоком 6 сравнения.

Датчик 16 номера тормозных позиций подключен к блоку 17 формирования заданной скорости движения для упреждающего перевода тормозной позиции, содержащему последовательно соединенные формирователь 18 заданной скорости, элемент 19 сравнения и пороговый элемент 20. К вторым входам формирователя 18 и элемента 19 сравнения подключен выход датчика 4 фактической скорости поезда. К. третьему входу формирователя 18 подключен выход блока б сравнения. Выход порогового элемента 20, являющийся выходом блока 17, подключен к инверсному входу элемента И 10 и прямому входу элемента И 9. Датчик 16 аомера тормозных позиций подключен также к входу блока 21 формирования эталонных замедлений, к второму входу которого подключен выход датчика 4 фактической скорости поезда. К входам блока 22 сравнения ускорений подключены выход блока 21 формирования эталонных замедлений и выход блока 1 дифференцирования. Выход блока 22 сравнения ускорений через пороговый элемент 23 подключен к элементу ИЛИ 24.

Датчик 13 подключен также к входу блока 25 формирования скорости начала торможения, соединенного выходом с входом блока 26 сравнения, подключенного через

пороговый элемент 2.7 к прямому входу элемента И 10. К другому входу блока 26 сравнения подключен выход датчика 4 фактической скорости.

Выход датчика 28 отказа электрического тормоза подключен к инверсному входу элемента И 11 и прямому входу элемента И 12. Выход элемента И 12 подключен к входу элемента ИЛИ 24, выход которого подключен к входу управления пневматическим тормозом исполнительного блока. Блок 1, формирователь 15 и ряд других элементов входят в состав блока управления электрическим тормозом,один из выходов которого

образован выходом порогового элемента 8. Устройство работает следующим образом.

При проследовании поездом путевого датчика (не показан), расположенного на

определенном расстоянии от станции, датчик 13 начинает отсчитывать расстояние до точки прицельной остановки. В зависимости от величины этого расстояния блок 25 определяет величину скорости, при которой

должна включиться первая тормозная позиция. Когда фактическая скорость поезда достигает этой величины, блок 26 сравнения выдает сигнал на вход порогового элемента 27. Пороговый элемент 27 подает сигнал на

прямой вход элемента И 10, включающий первую1 тормозную позицию.

Блок 6 сравнения определяет разность между квадратом программной скорости V Пр, поступающим с формирователя 15,

вход которого подключен к датчику 13, и квадратом фактической скорости V , поступающим с выхода квадратора 5. соединенного с датчиком 4 фактической скорости. Сигнал от датчика 13 через масштабный делитель 14 поступает на первый вход блока 7 коррекции ускорения, второй вход которого соединен с выходом блока 6. Сумматор 3 к результату на выходе блока 7 коррекции усdV

корения добавляет величинуК

dt

, пропор0

циональную фактическому ускорению поезда, поступающего на сумматор 3 с выхода масштабного делителя 2, соединенного через бпок 1 дифференцирования с датчиком 4 фактической скорости поезда. С выхода .сумматора 3 сигнал поступает на пороговый элементЗ с зоной нечувствительности шириной Д выход которого подключен к инверсным входам элементов И 9, 10 и к прямым входам элементов И 11, 12.

Привыполненииусловия

KS

+ К -- Д пороговый элемент 8

через элемент И 11 производит включение

режима автоматического вывода тормозных

/2

позиций, а при пр.,с- + К -т- Д поро1 оОТ

говый элемент 8 через третий элемент И 11 производит выключение режима автоматического вывода тормозных позиций. Включение автоматического режима вывода тормозных позиций осуществляется только при исправном электрическом тормозе. При неисправности электрического тормоза сигнал с выхода датчика 28 отказа электрического тормоза, поданный на инверсный вход элемента И 11 и на прямой вход элемента И 12, запрещает прохождения сигнала с порогового элемента S на включение режима автоматического вывода тормозных позиций и разрешает прохождение сигнала через элемент И 12 и элемент ИЛИ 24 на включение первой ступени пневматического торможения. Таким образом, вместо команды на включение режима автоматического вывода тормозных позиций на исполнительный блок поступает команда на включение первой ступени пневматического тормоза.

Номер тормозной позиции п с выхода датчика 16тормозных позиций поступает на вход преобразователя 18 блока 17, на второй и третий входы которого заведены соответственно выходы блока 6 сравнения и датчика 4 фактической скорости. Формирователь 18 осуществляет преобразование входных сигналов з величину скорости перехода на следующую тормозную позицию Vnos в соответствии со следующим эмпирическим соотношением: Упоз 40-2п-2 AV,

гдеду %.

Упреждение включения тормозной позиции производится блоком 17 в такие моменты времени, когда величина фактической скорости V УПоз. При этом на выходе элемента 19 сравнения появляется сигнал, равный нулю, и пороговый элемент 20 выдает сигнал логической единицы на прямой вход элемента И 9 и инверсный вход элемента И 10. Появление 1 на выходе элемента И 9 вызывает переход из n-ой в n+1-ю тормозную позицию, даже, если фактическая скорость поезда еще не достигла программной, что соответствует упрежденному выводу тормозной позиции. В результате вывода очередной тормозной позиции величина скорости Х/поз снова становится меньше величины фактической скорости поезда V и пороговый элемент 20 возвращается в исходное состояние Это вызь тет появление О на выходе элг.-монга 9 И. Упрежденный вывод тормолн х полиций

0

5

0

5

0

5

0

5

0

осуществляется таким образом, чтобы при любой скорости движения поезда включение n+1-ой позиции торможения приводило к достаточно интенсивному торможению, но не чрезмерно интенсивному, что особенно важно на скоростях начала торможения ниже 40 км/ч. Таким образом при любой скорости начала торможения запаздывания на переключение тормозных позиций будет минимальным.

Выход датчика 16 определения тормозных позиций подключен к первому входу блока 21 формирования эталонных замедлений, на второй вход которого заведен выход датчика 4 фактической скорости. На выходе блока 21 формируется минимальные значения величин эталонных замедлений для данного номера позиций реостатного контроллера п и величины фактической скорости V в соответствии с выражением

t м (AV + CRrVf ,атщ (n.V)i- BRnV ,

где А, В, С - расчетные коэффициенты;

Rn - величина сопротивления тормозного реостата на n-ой позиции реостатного

контроллера.

Выход блока 21 формирования эталонных замедлений подключен к одному входу блока 22 сравнения, на другой вход которого подключен выход блока 1 дифференцирования, з выход-на вход порогового элемента 23. Если - dv/dt 3min(n,v)- на выходе блока 22 сравнения присутствует сигнал отрицательной полярности. При dv/dt ат1п(гцу) - сигнал на выходе блока 22 сравнения становится равным нулю, что свидетельствует о недостаточной эффективности электрического тормоза поезда. На выходе порогового элемента 23 при этом появляется сигнал 1 и через элемент ИЛИ 24 включает вентиль электрогжевмэтического тормоза поезда. Выключение электропневматического тормоза осуществляется при dv/dt amin(n,v).

Спедует отметить, что включение вентиля электропневматического тормоза поезда обеспечивает замедление поезда (например, поезда метрополитена с вагонами типа 81-717, 81-714) эквивалентное замедлению в режиме автоматического вывода тормозных позиций.

Оснащение устройства датчиком 28 отказа электрического тормоза позволяет исключить блокировку колес в вагонах поезда при отказе электрического тормоза и тем самь м предотвратить возникновение дефекта колесных пар. Введение блока 21 фо|:г. эталонных замедлений, Tj. 0i:,(:ro uiiGKO 22 сравнения и третьего порогового элемента 23 позволяют контролировать эффективность электрического тормоза и при недостаточной его эффективности предотвращать проезд станции поездом за счет включения пневматического торможения. Учет разности между квадратами программной и фактической скорости при расчете Vnoa в блоке 17 упрежденного выбора тормозных позиций обеспечивает уменьшение времени торможения и повышает точность остановки поезда во всем диапазоне скоростей начала торможения.

Формула изобретения Устройство для автоматического управления торможением поезда, содержащее размещенные на локомотиве датчик фактической скорости поезда, связанный с входом блока дифференцирования и с входом квадратора, выход которого соединен с входом блока сравнения квадратов скоростей, соединенного вторым входом с выходом формирователя квадрата программной скорости движения поезда, пороговый эле мент, связанный входом через блок корректировки ускорения с выходом блока сравнения квадратов скоростей, г выходом - с исполнительным блоком, имеющим элементы включения электрического и пневматического тормозов и перевода тормозных позиций, датчик номера тормозной позиции, подключенный к одному из входов блока формирования заданной скорости движения для упреждающего перевода тор-

мозной позиции, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком формирования эталонного замедления, соединенным одним из вхо5 дов с датчиком фактической скорости, другим - с датчиком номера тормозной позиции, блоком сравнения, соединенным одним из входов с выходом блока дифференцирования, дополнительным по10 роговым элементом, датчиком отказа электрического тормоза, подключенным выходом к элементу включения пневматического тормоза исполнительного блока, элементами ИЛИ, подключенными одним из входов к

15 выходу первого порогового элемента элементами И, один из которых, соединенный выходом с элементом включения электрического тормоза исполнительного блока, подключен инверсным входом к датчику отказа

20 электрического тормоза, соединенному с вторым прямым входом другого элемента И, выходом подключенного к одному из входов элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом другого порогового элемен- 25 та, подключенного входом к выходу блока сравнения ускорений, соединенного вторым входом с выходом блока формирования эталонного замедления, причем второй вход блока формирования заданной скоро30 ети движения для упреждающего перевода тормозной позиции соединен с датчиком фактической скорости, третий вход - с выходом блока сравнения квадратов скоростей, а выход связан с элементом перевода тор35 мозных позиций исполнительного блока.

Изобретение относится к средствам автоматического управления процессом торможения железнодорожного подвижного состава. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит датчик 4 фактической скорости движения поезда, подключенный к входу блока 1 дифференцирования и через квадратор 5 к одному из входов блока 6 сравнения квадратов скоростей, соединенного вторым входом с выходом формирователя квадрата 15 программной скорости движения, а выходом через блок корректировки ускорения - с входом порогового элемента 8, подключенного к входам элемента И 12 и элемента И 11, подключаемого к входу управления электрическим тормозом исполнительного блока торможения, вход управления пневматическим тормозом которого через элемент ИЛИ 4 соединен с входом порогового элемента 23, входом соединенного с выходом блока 25 сравнения ускорений, подключенного одним входом к выходу блока 1, другим - к выходу блока 21 формирования эталонных замедлений, подсоединенного входом к выходу датчика 13 номера тормозных позиций. 1 ил.