Устройство для управления транспортным средством с дизельным двигателем Советский патент 1980 года по МПК B61C15/00 B60K26/04 

магически. Связав С органами управленйя передачей и тормозами. Один из возможных примеров испол ния предлагаемого устройства показа на фиг. 1; на фиг. 2 - график тяговой характеристики тепловоз.а. Устройство содержит датчик скоро ти 1, приводимый колесной парой, по зиционер силы тяги, состоящий из не кольких зацепленных друг -с другом поршней 2, возвратной пружины 3 и штока 4, на котором подвижно смонтированг поджатый пружиной 5 поводок б, гидроусилитель со следящим поршн состоящий из золотника 7, связанног с поводком 6 через предварительно за тянутую пружину 8, золотниковой вту ки 9 и кинематически связанного с помощью коромысла 10 штока 11 с порш нем 12 и возвратной пружиной 13. Што 11 кинематически связан с регуляторо частоты вращения ди.зеля. С гидроусилителем кинематически связано гидравлическое реле скорости состоящее из-золотника 14 с поршнем 15, поджатым пружиной 16, и поршней 17 и 18. Поршень 17 установлен соо.сно штоку 4 позиционера силы тяги и на расстоянии рабочего хода от пр водка6 а поршень 18 - так же на расстоянии рабочего хода и соосно золотнику 7 гидроусилителя. Соосно поршню 15 гидравлического реле скорости установ;пен пй§й1 ионёр скорости, состоящий из нескольких поршней 19, аналогично позиционеру силы тяги. . Золотник 14 кинематически связан с электрическими контакторами 20 и 21. КбнтактЬр 20 установлен в цепи управления передачей, а контактор 21 - в цепи управления тормозными средствами (электрйчесКИё Цёггй на «чертежах не показаны). Полость А золотника 7 гидроусилителя через электрогйдрайлический вентиль 22 трубопроводом 23 сообщена с датчиком скорости 1, а полость Б поршня 15 гидравлического реле ско рости - с датчиком скорости 1 через электрогидравлический вентиль 24 Средйяя полость В золотника 7 гид роусилителя трубопроводом 25 сообщена с майляной магистралью дизеля. Об щая для поршней 17 и 18 гидравлического реле скорости полость Г трубопр водом 26 через дроссель 27 также сообщена с масляной магистралью дизеля Золотник J.4 гидравлического реле скорости установлен так,что выходной канал 28 полости Г золо.тником 14 церёкрыт не полностью. При этом в по ЯостЙ Т создается некоторое мини маГльноё давление масла, достаточ- . но для перемещения поршней 17 и 18, но недостаточное для сжатия пружины 5 поводка 6 позиционера силы тягИ И Для оказания какого-либб вЯйянйя Тна характер перемещения зодотника 7 Гидроусилителя.

727500 Позиционеры силы тяги и скорости, гидроусилитель со следящим поршнем и гидравлическое реле скорости с контакторами смонтированы в общем корпусе и вместе образуют устройство для управления тепловозом. Управление тепловозом с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. 1. При закрытых вентилях 22 и 24 устоой. работает как обычный привод регулятора частоты вращения дизеля. Машинист, перемещая рукоятку контролера силы тяги и включая этим в определенной последовательности электропневматические вентцт (контролер и вентили на чертежах не показаны), осуществляет с помошью поршней 2 позиционера силы тяги перемещение золотника 7 гидроусилителя. В зависимости от направления движения золотника 7 он открывает в золотниковой втулке 9щель, сообщающую полость поршня 12 гидроусилителя либо с полостью в, либо с полостью д. Из полости в в полость Е поступает масло, и поршень Is2, сжимая пружину 13, перемещается вправо до тех пор, пока, увлекаемая им через шток 11 и коромысло 10 золоТниковая втулка 9, не перекроет образовавшуюся щель. При ЭТОМ частота вращения дизеля увеличивается. - . При сообщении полости Ее полостью Д из первой масло сливается, и пружина 13 перемещает поршень 12 влево до тех пор, пока золотниковая втулка 9 не разъединит указанные полости. При этом частота вращения дизеля уменьшается. При перемещениях штока .4 позиционера силы тяги и.золотника 7 гидроусилителя поршни 17 и 18 гидравлического реле скорости копируют движения первых. Тяговые характеристики тепловоза, получаемые при таком управлении дизелем, показаны на фиг. 2 тонкими линиями с обозначением позиций (1, II, III и т. д.). Из изложенного видно, что при отключенных вентилях 22 и 24 устройство работает, как обычный привод регулятора частоты вращения дизеля. 2. При включенном вентиле 22 у стоящего тепловоза частота вращения дизеля (и величина тягового , усилия) устанавливается контролером силы тяги, как было рассмотрено выше. По мере разгона тепловоза масло от датчика скорости 1 поступает в полость А и, сжимая пружину 8, перемещает.; золотник 7 влево, полость В сообщается с полостью Е, и поршень 12 перемещается вправо. Частора вращения дизеля (и сила тяги тепловоза) плавноувеличивается сверх установленно.й позиционером-силытяги , .характеристики датчика скороети 1 и пружины 8 выбираются такими, чтобы сила тяги изменялась при разгоне по желаемой программе. С точки зрения максимального использования сцепного веса тепловоза и мощности дизеля, при недопущении боксования тепловоза, целесообразно иметь такую программу, которая бы обеспечивала изменение силы тяги на кривой (0) , расположенной несколь ко ниже ограничения по сцеплению (кривая 0) и эквидистантно ей на всем протяжении до внейшней тяговой характеристики (Од,) (фиг. 2). Частота вращения дизеля, таким образом, увеличивается автоматичес-ки до максимального значения, при этом золотник 7 гидроусилителя ставит порщень 18 гидравлического реле скорости на упор. Это соответствует точке Ж тяговой характеристики. Поршень 17 реле скорости касается по водка б позиционера силы тяги. Дальнейшее повышение скорости теп ловоза вплоть до ограничения по его тяговой характеристике (точка И) не приводит к каким-либо изменениям в положении элементов устройства. Из изложенного видно, что при включенном вентиле 22 устройство обеспечивает плавный автоматический разгон Тепловоза по оптимальной прог рамме и разрешает работу тепловоза во всем диапазоне скоростей. 3. При включенных вентилях 22 и 24 позиционер силы с гидроусилителем работают так, как описано выше, обес печивая разгон по заданной программе .. Машинист, перемещая рукоятку контролера скорости и включая этим в определенной последовательности электропневматическиё вентили, осуществляет с помощью поршней 19 позиционера скорости затяг пружины 16 на определенную величину. При достижении заданной скорости (например точка К на тяговой характеристике), давление в полости Б, развиваемое датчиком скорости 1, пересиливая пружину 16, перемещает поршень 15 гидравлического реле скорости. Золотник .14, увеличивая величину перекрытия канала 28, повышает степень дросселирования. Давление в полости Г увеличивается, и поршень 18 с постоянной определенной скоростью перемещает золотник 7 гидроусилителя вправо, уменьшая величину тягового усилия тепловоза. Скорость тепловоза снижается, уменьшается соответс.твенно давление в полости Б, поршень 15 под действием пружины 16 опускается, золотник 14 приоткрывает ка нал 28, падает давление в полости Г и поршень 18 с золотником 7 под действием давления в полости А перемещаются влево, увеличивая тяговое уси лие. Если же скорость тепловоза при описанной ситуации не снижается, а продолжает увеличиваться, поршень 15 поднимает золотник 14 выше,и этим полностью перекрывает канал 28. При этом начинает перемещаться и поршень 17 реле скорости, сжимая пружину 5 через поводок 6. Этим мсргут быть достигнуты минимальные частота вращения дизеля и сила тяги тепловоза. Если скорость продолжает расти, поршень 15золотником выключает передачу контактором 30 - тепловоз движется в режиме выбега. При дальнейшем росте скорости включается контактор 21 - включаются тормозные, средства тепловоза. При уменьшении скорости ниже заданной все происходит в обратном порядке - отключаются тормознь е средства, включается передача, золотник 14 открывает канал 28, и сила тяги тепловоза восстанавливаете я. . . Таким образом, при включенных вентилях 22- и, 24 устройство обеспечивает плавный автоматический разгон по заданной программе и автоматическое поддержание заданной скорости.в режимах тяги и выбеганезависимо от позиции контролера силы тАги. Устройство может быть выполнено в различных конструктивных вариантах, каждый из которых может иметь свои преимущества и недостатки. На.пример, установка диафрагмы вместо поршня 15 гидравлического реле скорости повышает точность регулирования скорости, но из-за ограниченного срока службы диафрагмы снижается надежность; и долговечность устройства. Установка циафрагменного позиционера скорости вместо многоступенчатого поршневого обеспечивает бесст пенчатое задание скорости, но при этом также снижается надежность устройства, и усложняется система управления, если необходимо управлять несколькими тепловозами с одного поста. Предлагаемое устройство может бытv применено на любом транспортном средстве, где желательны автоматический разгон по заданной программе и движение с автоматическим поддержанием заданной водителем скорости. На железнодорожном транспорте это устройство освобождает машиниста от операции по разгону тепловоза с составом, обеспечивая при этом максимальное использование сцепного веса тепловоза и мощности дизеля, а также от операций по поддержанию скорости. При этом исключается субъективный характер вождения, исключены перетормаживания состава с последующим нагоном, а также, излишнее форси.рование дизеля с последующим торможением, а значит достигается экономия топлива за счет оптимального использования мощности дизеля и тормозных средств тепловоза и повышается безопасность движения. Формула изобретения Устройство для управления транспортным средством с дизельным двиг телем, преимущественно л елезнодорож ным, содержащее органы управления передачей и тормозаг ш, приводимый от колесной пары транспортного сред ства датчик скорости, позиционер скорости, гидроусилитель со следящим поршнем, связанный с регулятором частоты вращения двигателя и сообщенный трубопроводом с датчиком скорости, позиционер силы тяги, сое линейный упругой связью с гидро727500

8

Нас/10 усилителем, отличающееся тем, что, с целью экономии топлива при обеспечении оптимального режима ведения транспортного средства, оно снабжено гидравлическим реле cRopocти с золотником, которое включено между позиционером скорости и гидроусилителем и сообщено трубопроводом с датчиком скорости, причем золотник гидравлического реле скорости кинематическисвязан с органами управления передачей и тормозами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1.Авторское свидетельство СССР № 348412, кл. В 61 С 15/00, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке. 2338282/11, кл. В 61 С 15/00, 1976 (прототип).