Устройство противобоксовочной защиты тепловоза Советский патент 1980 года по МПК B60L3/10 

1

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для использования на мощных магистральных тепловозах.

Известно устройство противобоксовочной защиты тепловоза, содержащее по числу колесных пар последовательно соединенные между собой частотньш датчик скорости вращения колесной пары, формирователь импульсов, коммутатор и измерительный счетчик, выход которого связан с блокирующим входом коммутатора и со входами логических элементов И и ИЛИ, выходы которых соответственно соединены со входом генератора сброса, связанного своим выходом со входами установки в исходное состояние измерительных счетчиков, и одними из управляющих входов коммутаторов и ключевого элемента, другой управляющий вход которого связан с мультивибратором, а выход - с другими управляющими входами коммутаторов и входом блока управления регулятором возбуждения (И.

В известном устройстве используются информация о количестве импульсов, поступивших от мультивибратора на блок управления регулятором возбуждения тягового генератора, которое пропорционально разности частот датчиков боксующей и небоксующей колесных пар. При одновременном боксовании всех колесных пар разность частот представляет малую величину. Следовательно, сигнал на вход блока управления возбуждением тягового генератора не поступает.

Цель изобретения - повьпиенне надежности защиты при одновременном боксовании всех колесных пар тепловоза.

Поставленная цель достигается тем, что устройство противобоксовочной защиты тепловоза снабжено триггером, одновибратором, блоком определения боксования всех колесных пар и блоком определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары, одни входы которого соединены с выходами измерительных счетчиков, другие - с формирователями импульсов, а один и другой выходы с соответствующими входами блока определения боксования всех колесных пар, выход которого соединен с блоком управления регулятором возбуждения, причем генератор сброса через триггер и одновибратор соединен со входами .установки, в исходное состояние упомянутых блоков. При этом блок определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары содержит по чяслу колесных пар соединенные последовательно узел задержки, ключевой элемент, информационный триггер и формирователь импульсов, логический элемент ИЛИ, связадянный ним счетчик и коммутатор, причем формирователи импульсов через логический эле|мент ИЛИ связаны со счетчиком, выход которого соединен с управляющими входами ключевых элементов, выходы информационных триггеров соединены с управляющими входами ком мутатора, а входы узлов задержки, управляющие входы информационных триггеров, рабочие входы коммутатора, выходы счетчика и коммутатора являются соответственно входами и выходами блока определения минимальной ча тоты вращения небоксующей колесной пары. Кроме того, блок определения боксования всех колесных пар содержит управляющий триг гер, связанный через первый и второй ключевы элементы соответственно с первым и вторым реверсивными счетчиками, выходы которых под ключены ко входам логических элементов И и ИЛИ, выходы которых соответственно через реле времени и непосредственно связаны со вх дами релейного усилителя, выход которого является выходом данного блока, входами которого соответственно являются сигнальный вход первого ключевого элемента, связанные между собой управляющие входы управляющего триггера и первого ключевого элемента и вход установки в исходное состояние второго ключевого элемента. На чертеже приведена функциональная схема устройства противобоксовочной защиты тепловоза. Устройство содержит по числу колесных пар последовательно соединенные между собой частотный датчик 1, формирователь импульсов 2, коммутатор 3 и измерительный счетчик 4, выход которого связан с блокирующим входом коммутатора 3 и входатии логических элементов И 5 и ИЛИ 6, выходы которых соответственно соединены со входом генератора сброса и одними из управляющих входов коммутаторов 3 и ключевого элемента 8, другой управля ющий вход которого соединен с мультивибратором 9, а выход с другими управляющими входами коммутаторов 3 и входом блока 10 управления регулятором возбуждения, блок 11 определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары и блок 12 определеиия боксования всех колесных пар. Одни входы блока 11 соединены с выходами измерительных счетчиков 4, другие - с формирова 7 4 телями импульсов 2, а один и другой выходы с соответствующими входами блока 12, выход которого соединен с блоком 10 управления регулятором возбуждения. Генератор сброса 7 соответственно непосредственно и через последовательно соединенные триггер 13 и одновибратор 14 связан своим выходом со входами установки в исходное состояние измерительных счетчиков 4 и блоков П и 12. Блок 11 определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары содержит по числу колесных пар соединенные последовательно узел задержки 15, ключевой элемент 16, информационный триггер 17 и формирователь импульсов 18, логический элемент ИЛИ 19, связанный с ним счетчик 20, и коммутатор 21. Причем формирователи импу.пьсов 18 через логический элемент ИЛИ 19 связаны со счетчиком 20, выход которого соединен с управляющими входами ключевых элементов 16, выходы информационных триггеров 17 соединены с управляющими входами комм)татора 21, а входы узлов задержки 15, управляющие входы информационных триггеров 17, входы коммутатора 21, выходы счетчика 20 и коммутатора 21 являются соответственно входами и выходами блока 11. Блок 12 определения боксования всех колесных пар содержит управляющий триггер 22, связанный через ключевые элементы 23 и 24 соответственно с реверсивными счетчиками 25 и 26, выходы которых подключены ко входам логических элементов И 27 и ИЛИ 28, выходы которых соответственно через реле 29 времени и непосредственно связаны со входами релейного усилителя 30, выход которого является выходом блока 12, входами которого соответственно являются сигнальный вход ключевого элемента 23, связанные между собой управ.ляющие входы управляющего триггера 22 и ключевого элемента 23 и вход установки в исходное состояние ключевого элемента 24. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии измерительные счетчики 4, информационные триггеры 17, счетчик 20 и реверсивные счетчики 25, 26 сброшены в нулевое состояние. PaccMorpfiM движение локомотива без боксования, В этом случае сигналы от частотных датчиков 1 через формирователи импульсов 2 и коммзпсаторы 3 поступают на вход измерительных счетчиков 4, выходные сигналы которых запирают свои коммутаторы по блокирующим входам и вьщают сигналы на входы логических схем ИЛИ 6, И 5. Сигнал с выхода логической схемы ИЛИ 6 подается на управляющие входы коммутаторов 3, на вход ключевого элемеига 8, разрешая прохождение импульсов мультивибратора 9 на вход блока зшравлеНИИ регулятором возбуждением 12 и через управляющие входы коммутаторов 3 на входы незаполненных измерительных счетчиков 4. После заполнения всех измерительных счетчиков 4 срабатывает логическая схема И 5, запускающая генератор сброса 7, который возвращает измерительные счетчики 4 в исходное состояние и перебрасывает триггер 13. При этом сигнал, поступающий с логической-схемы ИЛИ 6, запрещает прохождение импульсов мультивибратора 9 через ключевой элемент 8 и коммутаторы 3 на измерительные счетчики 4 и на вход блока 10. В рассматриваемом случае измерительные счетчики 4 заполняются одновременно и на их выходах появляются сигналы в одно и то же ( время, которые запускают линии задержки 15 блока 11 определения колесной пары с минимальной частотой вращения. Линии задержки 15 выдают импульсы различной длительности, перебрасывающие последовательно через ключевой элемент 16 информащюнные триггеры 17. При перебросе любого информационного триггера 17 формирователь импульсов 18 вырабатывает одиночный импульс, поступающий через логическую схему ИЛ 19 на счетный вход счетчика 20. После прихода пяти импульсов на счетный вход счетчик 20 выдает сигнал, который перебрасывает управляющий триггер 22 в новое состояние. Одновременно вы-, ходной сигнал счетчика 20 поступает на управляющие входы ключевого элемента и на вход ключевого элемента 23, запрещая перюброс последнего информационного триггера 17 и разрешая прохождение через ключевой элемент 23 импульсов от частотного датчика 1 колесной пары, имеющей минимальную частоту вращения, на счетные входы реверсивных счетчиков 25, 26. При нулевом состоянии управляющего триггера 22 импульсы от частотного датчика 1 поступают через ключевой элемент 23 на суммирующий вход реверсив ного счетчика 25 и на вычитающий вход реверсивного счетчика 26, при единичном - на вычитающий вход реверсивного счетчика 25 и на суммирующий вход реверсивного счетчка 26. Время t поступления импульсов от частотного датчика 1, определяющего в J-M цикле работы устройства колесную пару с минимальной частотой вращения, определяется периодом Т следования импульсов генератора сброса 7 и временами задержек сигналов линиями задержки 15. Пусть в J-M цикле работы без боксования импульсы от частотного датчика 1 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 25 и на вычитающий вход счетчика 26. В предыдущем цикле импульсы от частотного датчика 1 поступали на суммирующий вход реверсивного счетчика 26. В рассматриваемом случае разность прибав ляемых и вычитаемых сигналов реверсивного счет чика 26 мала (при разгоне локомотива) или рав76о на нулю (при движении локомотива с постоянной скоростью). По истечении времени одновибратор 14, выдающий импульсы только на одно устойчивое состояние триггера 13 (делителя частоты импульсов сброса), сбрасывает в исходное состояние информационные триггеры 17, счетчик 20 и через ключевой элемент 24 реверсивный счетчик 26. Далее следует аналогичный цикл работы устройства, при котором вычисляется разность прибавляемых h вычитаемых сигналов реверсивного счетчика 25. В рассмотренном случае управляющее воздействие со старших разрядов реверсивных счетчиков 25, 26 на блок 10 управления регулятором возбуждения тягового генератора отсутствует. При боксовании до пяти колесных пар, частотьг датчиков 1, сочлененные с этими колесными парами, возрастают. Однако работа устройства ана- логична случаю работы колесных пар без боксования. Если в J-M цикле (J I + 1) работы боксуют все колесные пары, то в L-M цикле небоксовавщие.колесные пары теряют сцепление и ускорение на окружностях качения их колес резко возрастает. Появляется отрицательный сигнал со старших разрядов реверсивного счетчика 25 или 26, который через схему ИЛИ 28 поступает на вход релейного усилителя.30, выход которого разрьшает цепь управления возбуждением тягового генератора. Боксующие кол есные пары при этом начинают восстанавливать сцепление. При уменьщении частоты вращения колесных пар появляются положительные сигналы с младщих разрядов реверсивных счетчиков 25, 26, которые через логический элемент И 27 включают реле времени 29, выдающее с выдержкой времени, равной времени прекращения боксования, управляющий сигнал на релейный усилитель 30, который включает епь управления возбуждением тягового генератора, Формула изобретения 1. Устройство противобоксовочной защиты тепловоза, содержащее по числу колесных пар последовательно соединенные между собой частотный датчик скорости вращения колесной пары, формирователь импульсов, коммутатор и измерительный счетчик, выход которого связан с блокирующим входом коммутатора и со входами логических элемеипгов И и ИЛИ, выходы которых соответственнб соединены со входом генератора сброса, связанного своим выходом со входами установки в исходное состояние измерительных счетчиков, и одними из управляющих входов коммутаторов н ключевого элемента, другой управляющий вход которого связан с муль7тивибратором, а выход - с другими управляющи ми входами коммутаторов и входом блока управления регулятором возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты при одновременном боксовании всех колесных пар, оно снабжено триггером, одновибратором, блоком определения боксования всех колесных пар и блоком определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары, одни входы которого соединены с вы ходами измерительных счетчиков,другие - с форми рователями импульсов, а один и другой вьгходы с ответствующими входами блока определения боксования всех колесных пар, выход которого соединен с блоком управления регулятором возбуждения, причем генератор сброса через триггер и одновибратор соединен со входами- установки в исходное состояние упомянутых блоков. 2. Устройство по п. 1,отличающееся тем, что блок определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары содержит по числу колесных пар соединенные последователь но узел задержки, ключевой элемент, информацио ный триггер и формирователь импульсов, логичес кий злемент ИЛИ, связанный с ним счетчик и ком мутатор, причем формирователи импульсов через логический злемеит ИЛИ связаны со счетчиком выход которого соединен с управляющими входа6ми ключевых элементов, выходы информационных триггеров соединены с управляющими входами коммутатора, а входы узлов задержки, управляющие входы информационных триггеров, рабочие входы коммутатора, выходы счетчика и коммутатора являются соответственно входами и выходами блока определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары. 3. Устройство по п. 1,отличающееся тем, что блок определения боксования всех колесных пар содержит управляющий триггер, связанный через первый и второй ключевые элементы соответственно с первым и вторым реверсивными счетчиками, выходы которых подключены ко входам логических элементов И и ИЛИ, выходы которых соответственно через реле времени и не посредственно связаны со входами релейного усилителя, выход которого является выходом данного блока, входами которого соответственно являются сигнальный вход первого ключевого элемента, связанные между собой управляющие входы управляющего триггера и первого ключевого элемента и вход установки в исходное состояние второго ключевого элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2485324, кл. В 60 L 3/10, от 16.05.77.