Противобоксовочное устройство для тепловоза Советский патент 1980 года по МПК B60L3/10 

(54) ПРОТИВО.ВУКСОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЗА

1

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для использования в качестве противобуксовочного устройства на мощных магистральных тепловозах, а также для ограничения частоты вращения тяговых электродвигателей.

Известно противобуксовочное устрой ство для теплрвоза, содержащее датчики частоты вращения колесных пар, соединенные через преобразователи с входами блока выделения максимального и минимального сигналов, соединенных своими выходами с входами блока определения разности сигналов, выход которого подключен к одному из входов блока управления, другой вход которого соединен с блоком выделения максимального сигнала через пороговый элемент р

Однако известное устройство обладает низкой чувствительностью при одновременном буксовании всех шести колесных пар тепловоза, что снижает среднее з11ачение си.тш тяги и весовые нормы поезда.

Цель изобретения - повышение надежности противобуксовочного устройства путем увеличения его чувствительности.

Цель достигается тем, что устройство снабжено усилителем-формирователем, реле времени, исполнительным блоком и двумя дифференцирующими

5 узлами, вход одного из которых соединен с выходом блока выделения минимального сигнала, а выход - через второй дифференцирующий элемент с входом усилителя-формирователя, вы-.

10 ходы которого соединены соответственно с входом реле времени и одним из входов исполнительного блока, другой вход которого соединен с выходом реле времени,а выход - с третьим дом блока управления.

На чертеже представлена структурная схема противобуксовочного устройства для тепловоза.

Датчики 1 частоты вращения колесных пар соединены через преобразователи 2 с входами блока выделения минимального сигнала 3 и блока выделения максимального сигнала 4, выходы которых соединены с входами блока 5

25 определения разности сигналов, подключенного к одному из входов блока 6 управления, второй вход которого соединен с пороговым элементов 7. Устройство содержит также дифференцирующий

30 узел 8, соединенный с входом блока 3 выделения минимального сигнала, и соединенный с дифференцирующим узлом 8 дифференцирующий узел 9, выход которого подключен к входу усилителяФормирователя 10, выходы которого соединены с реле. 11 времени и исполнительным блоком 12 выход которого является третьим входом блока 6 упра пения. Противобуксовочное устройство для тепловозов работает следующим образо При отсутствии буксования частота вращения колесных пар остается практически неизменной и сигнал рассогласования на выходе блока 5 определения разности и дифференцирующего узла 8 отсутствует. Рассмотрим процесс развития буксования при разгоне локомотива. Поло жим, что произошло внезапно понижение силы сцепления в зоне контакта колесо-рельс. Это приведет к быстрому росту частоты вращения, по меньшей мере, у одной из колесных пар. П наличии колесных пар, сохранивших сцепление, напряжение на выходе блок 3 вьщеления минимальной скорости буд изменяться и на выходе блока выделения максимального сигнала 4. Следо вательно, на выходе блока определени разности 5 появится напряжение ли, пропорциональное наибольшей интенсив ности буксования, т.е. Ди Ц - UQ где и - напряжение, пропорциональн максимальной частоте вращения 1 колесной пары, и - напряжение, пропорциональное частоте вращения небуксующей колесной пары. Сигнал с выхода блока 5 определения разности воздействует на тиристорный блок управления возбуждением, который прекращает буксование. Если максималькая частота вргидения некоторого тягового электродвигателя пре высит допустимое значение, то на выходе порогового элемента 7 также поя вится сигнал рассогпасования, воздействующий на блок управления возбуждением. Наличие колесных пар, сох нивших сцепление(Приводит к отсутствию сигнала на выходе дифференцирующего узла 9. , Перераспределение нагрузки тяговых электродвигателей, обусловленное процессом развития буксования, приво дит к распространению буксования на небуксующие колесные пары, что довольно часто вызывает одновременное буксование всех колесных пар тепловоза. Так как указанный режим для тепловоза является аварийным, то его целесообразно предотвращать отдельно. При наличии, хотя бы одной небуксующей колесной пары, на выходе блок выделения минимальной скорости 3 бу дет напряжение: Ug о Колесные пары, имеющие, частоты вращения f , последними- теряют сцепление и их переход в режим буксования является критерием обнаружения одновременного буксования всех колесных пар тепловоза. В этом случае, напряжение ди на выходе блока определения разности 5 будет либо равно нулю,что соответствует буксованию всех колесных пар с одинаковой интенсивностью,либо представляет малую величину,если интенсивности буксования всех колесных пар различны.При этом,на выходе дифференцирующего узла 8 будет напряжение dUi/dt, а на выходе дифференцирующего узла 9 получим положительный импульс d и /dt соответствующий переходу небуксирующих колесных пар в динамический режим буксования, характеризующийся резким изменением ускорения на окружности качения колес. Усилитель-формирователь 10 положительным импульсом подготавливает к работе реле времени 11 и подает управляющий сигнал на исполнительный блок 12, воздействующий на блок управления б. Пoлoжи l, что избыточное буксование прекратилось и напряжение U на выходе блока выделения минимальной скорости 3 стабилизировалось, т. е. и const. Тогда, напряжение на выходе дифференцирующего узла 8 будет изменяться до тех пор, пока не начнется уменьшение избыточного буксования. Снижение буксования колесных пар, соответствует переходу из установившегося динамического режима буксования в ноиый динамический режим, характеризующийся спадом ускоренип окружностей качения колес. При этом, на выходе дифференцирующего узла 8 напряжение , а на выходе дифференцирующего узла 9 по- Q лучим отрицательный импульс s-d Ц/dt соответствующий переходу буксующих колесных пар в новый динамический режим. Усилитель-формирователь 10 при этом отрицательным импульсом включает реле времени 11, которое с выдержкой времени, равной времени прекращения буксования подает управляющий сигнал на исполнительный блок 12, воздействующий на блок б управления. Когда избыточное буксование колесных пар станет равно нулю, сцепление колесных пар восстановится, и если напряжение на выходе блока 5 определения разности будет равно нулю, локомотив продолжит .разгон без буксования. Применение предлагаемого устройства повышает среднее значение силы тяги, сокрахчает число выходов из . строя тяговых двигателей, увеличивает весовые нормы поездов. Формула изобретения Противобуксовочное устройство для тепловоза, содержащее датчики частоты вращения колесных пар, соединенные через преобразователи с входами блоков выделения максимального и минимального сигналов, соединенных своими выходами с входами блока определения разности сигналов, выход которого подключен к одному из входов блока управления, другой вход которого соединен с блоком выделения максимального сигнала через пороговый элемент, отличающееся тем, что, с целью повьдиения нгщежности, оно снабжено усилителем-формирователем, реле времени, исполнительным блоком и двумя дифференцирующими узлами, вход одного из которых соединен с выходом блока выделения минимального сигнала, а выход - через второй дифференцирующий элемент с входом усилителя-формирователя, выходы которого соединены соответственно с входом реле времени и одним из входов исполнительного блока, другой вход которого соединен с выходом реле времени, а выход - с TpeTbHN входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Андерс Гунар.Управляемый преобразователь для рудничных локомотивов постоянного тока,А5ЕА, Journal, 1974, т, 47, G, с. 137-143.