Способ определения боксования металлических ведущих колес

Изобретение относится к области рельсового транспорта различного назначения. Предлагается для определения факта боксования металлических ведущих колес использовать выделение металлической пыли в зоне контакта колеса с рельсом при их взаимном проскальзывании. Для обнаружения металлической пыли воздух из места контакта засасывается вентилятором в воздухоприемник, внутри которого установлены электроды с разрядным промежутком, питаемые импульсами высокого напряжения. При наличии металлической пыли происходит пробой воздушного промежутка между электродами, который обнаруживается датчиком наличия тока в цепи электродов и служит сигналом о наличии боксования. Технический результат заключается в упрощении средств выявления боксования и повышении их надежности. 1 ил.

 

Изобретение относится к рельсовому транспорту, к средствам для предотвращения проскальзывания ведущих колес.

Известно, что разносное боксование часто приводит к опасному увеличению скорости вращения тяговых двигателей. Кроме того, уменьшается сила тяги и торможения, увеличивается износ бандажей. Явления боксования возникают очень часто, особенно при ведении тяжелых составов. Машинист должен внимательно следить за работой привода и при возникновении разносного боксования принимать меры к восстановлению сцепления подачей песка под колеса или уменьшением силы тяги.

Даже при высокой квалификации машиниста трудно полностью исключить проявления разносного боксования, особенно при управлении несколькими электроповозками с одного поста, а тем более обеспечить пуск при силе тяги, близкой к силе сцепления. Для облегчения этой задачи используются различные способы автоматизированного управления, в основе которых лежит определение наличия боксования тем или иным способом.

Классическим способом определения боксования является применение различных реле боксования. Эти реле выявляют возникшее избыточное проскальзывание у части колес и сигнализируют об этом (при неавтоматической защите) или воздействуют на устройства для автоматического прекращения избыточного проскальзывания (при автоматической защите). Действие реле основано на выявлении разности скоростей вращения колесных пар косвенным или прямым путем. По первому способу о появлении различия в скорости вращения колес судят по косвенным признакам, например по изменению тока или напряжения тяговых двигателей. Для этого соответствующим образом включают обмотки реле в цепь тяговых двигателей [1, с.252].

Косвенные способы выявления боксования недостаточно точны, так как напряжение и ток разных двигателей могут быть неодинаковыми даже при равной скорости вращения из-за различия характеристик двигателей. Поэтому уставка реле боксования должна быть сделана с запасом для исключения ложных срабатываний, что снижает чувствительность защиты.

Гораздо точнее можно выявить боксование путем прямого сравнения скоростей вращения колес. При этом скорость колес измеряют датчиком, обычно в виде тахогенератора с постоянными магнитами, встроенным в буксу. Напряжения, генерируемые тахогенераторами, пропорциональны скорости вращения колес. Разность напряжений пропорциональна скорости проскальзывания с точностью, определяемой допустимым различием диаметров колес. Разность напряжений тахогенераторов определяют с помощью устройства, выделяющего максимальную разность входных сигналов, например в виде многофазного выпрямительного моста, и подают на релейный элемент [1, с.253].

Недостатком описанного способа является то, что в случае боксования всех колесных пар различия скоростей вращения может и не быть. В этом случае прибегают к контролю ускорения колес, которое при боксовании больше, чем при пуске. С этой целью реле включают через конденсатор. Однако, зачастую, и ускорения колес оказываются одинаковыми, и обнаружить боксование по различию между ускорениями так же затруднительно, как и между скоростями.

Попытка устранить указанные недостатки была предпринята авторами [2, 3], которые предлагают измеренные скорости вращения колесных пар сравнивать (с учетом диаметра колес) с результатом измерения линейной скорости локомотива предложенным ими способом. Недостатком подобного способа является повышенная сложность реализации, возможность отказа в случае отсутствия неоднородностей путевой структуры или их незаметности (например, при снежных заносах), а, главное, необходимость предварительной настройки системы в соответствии с действительным диаметром ведущих колес по кругу катания и последующей регулярной подстройки по мере износа ведущих колес, без которой система может дать ложное срабатывание.

Цель изобретения - предложение способа, свободного от указанного недостатка, который позволял бы осуществлять контроль боксования независимо от числа боксующих колесных пар.

Поставленная цель достигается путем определения наличия боксования без использования прямого или косвенного измерения скорости колесных пар. В качестве признака наличия боксования ведущего колеса предлагается использовать наличие металлической пыли в месте контакта колеса с рельсом в результате их взаимного трения при проскальзывании.

На чертеже изображена принципиальная схема варианта реализации предлагаемого способа в виде устройства датчика для определения боксования ведущих колес. Устройство датчика, определяющего наличие боксования металлического ведущего колеса 1, катящегося по рельсу 2, состоит из корпуса воздухоприемника 3, входное отверстие которого расположено у места контакта колеса 1 с рельсом 2, электродов 4, встроенных в корпус воздухоприемника и вентилятора 5, размещенного в том же корпусе. Электроды 4 соединены последовательно с датчиком наличия тока 6 и подсоединены к генератору импульсов высокого напряжения 7. Датчик наличия тока в цепи электродов может быть любого известного типа - резистивного, трансформаторного и т.п.

При работе датчика воздух, в котором, возможно, содержится металлическая пыль, засасывается вентилятором 5 из места контакта в корпус воздухоприемника 3 и попадает в пространство между электродами 4. Разрядный промежуток между электродами 4 и величина подаваемого на них напряжения от генератора 7 подобраны таким образом, что при отсутствии металлической пыли в воздухе внутри корпуса воздухоприемника 3 пробой между электродами не происходит. При этом ток в цепи электродов (за исключением малого тока утечек) отсутствует, и на выходе датчика наличия тока также отсутствует выходной сигнал, что говорит об отсутствии боксования.

В случае наличия боксования ведущего колеса 1 внутрь корпуса воздухоприемника 3 засасывается воздух, содержащий металлическую пыль. В результате наличия запыленного воздуха между электродами 4 происходит пробой воздушного промежутка, сопровождающийся протеканием разрядного тока от генератора 7 в цепи электродов 4. Наличие импульсов тока в этой цепи обнаруживается датчиком наличия тока 6, на выходе которого появляется сигнал, указывающий на наличие боксования ведущего колеса 1.

После прекращения боксования ведущего колеса 1 в воздухе в месте контакта исчезает металлическая пыль. Этот воздух засасывается в корпус воздухоприемника 3 и попадает в разрядный промежуток между электродами 4. В результате напряжение пробоя между электродами повышается и пробои воздушного промежутка высоковольтными импульсами генератора 7 прекращаются. В результате исчезают импульсы тока в цепи электродов 4, что приводит к исчезновению выходного сигнала датчика тока 6, указывающего на наличие боксования.

Таким образом, описанный датчик реализует предлагаемый способ определения боксования металлических ведущих колес.

Литература

1. Петров Б.Л. Электрическое оборудование и автоматизация электрического подвижного состава. Изд. 2-е, переработанное и дополненное. М-Л., Госэнергоиздат, 1963, 304 с.

2. Пат. RU 2189599 Зарифьян А.А.; Кириевский Е.В.; Январев С.Г.; Колпахчьян П.Г. Способ измерения линейной скорости локомотива. Заявл. 2001.07.16, опубл. 2002.09.20.

3. Пат. RU 2189600 Зарифьян А. А.; Кириевский Е. В.; Колпахчьян п.Г.; Январев С.Г. Способ измерения линейной скорости локомотива. Заявл. 2001.07.16, опубл. 2002.09.20.

Способ определения боксования металлических ведущих колес, основанный на определении взаимного проскальзывания колеса и рельса, отличающийся тем, что взаимное проскальзывание обнаруживается по появлению в воздухе, находящемся в зоне контакта колеса с рельсом, металлической пыли, о наличии металлической пыли в воздухе судят по изменению его электропроводности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и непосредственно касается электрических передач тепловозов. .

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и, в частности, к устройствам для повышения тягового усилия локомотива за счет повышения коэффициента сцепления ведущих колес с рельсами.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к противоюзным устройствам рельсового экипажа. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к устройствам, предотвращающим юз колесных пар подвижного состава. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к средствам для предотвращения буксования колес. .

Локомотив // 2244647
Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к устройствам для смазки рельсов, устанавливаемым на подвижном составе. .

Изобретение относится к рельсовому транспорту, в частности к устройствам для повышения коэффициента сцепления колес локомотива с рельсами на участках с повышенными углами наклона.

Изобретение относится к транспортным системам. .

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано на локомотивах, моторных вагонах электропоездов, вагонах метрополитенов и городского электротранспорта, оборудованных тяговыми электродвигателями постоянного тока с последовательным возбуждением

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и направлено на совершенствование противобоксовочного устройства локомотивов

Локомотив // 2376177
Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к локомотивам, предназначенным для транспортировки тяжелых путевых машин, не имеющих источников питания регулирования

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к способам повышения стабильности сцепления колес транспортного средства с рельсами

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и непосредственно касается электрических передач тепловозов

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к средствам обнаружения начала процесса буксования колесных пар локомотива при движении поезда по рельсовому пути в реальных условиях эксплуатации

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к средствам для что предотвращения буксования ведущих колес. Устройство для повышения сцепных свойств автотранспортного средства, содержит компрессор, к выходу которого подключен теплоизолированный ресивер, снабженный электронагревательным элементом, подключенным через блок автоматического регулирования температуры к источнику электропитания, к выходу ресивера через электропневматический вентиль подключена выпускная теплоизолированная магистраль горячего воздуха, на выходах которой установлены форсунки, расположенные спереди у каждого ведущего колеса. Устройство снабжено выключателем электропневматического вентиля, а концевые части выпускной теплоизолированной магистрали горячего воздуха, имеющие уклон в вертикальной плоскости к зонам контакта ведущих колес с дорогой, перед форсунками выполнены телескопическими, круглыми с внутренней стяжной пружиной, состоящими из нескольких звеньев, каждое из которых имеет в верхней части наружный буртик, входящий внутрь вышестоящего звена, а в нижней части - внутренний буртик, в который может упираться наружный буртик нижестоящего звена, и верхние звенья этих телескопических частей жестко связаны через кронштейны с балкой ведущего моста, а к нижним их звеньям соосно присоединяются форсунки. Технический результат заключается в повышении проходимости автотранспортных средств по обледенелым и заснеженным дорогам. 1 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к средствам для предотвращения буксования ведущих колес. Противобуксовочное устройство для автотранспортного средства содержит связанный с несущей системой корпус с горловинами подачи и отвода песка, сообщающийся через электропневматический кран с источником сжатого воздуха, исполнительный орган которого выполнен в виде расширяющегося книзу прямоточного канала подачи песка. Устройство снабжено пневматическим запорным устройством, размещенным внутри последовательно расположенных, разделенных перегородкой пневматических камер. Источник электропитания снабжен выключателем электропневматического крана, а расходный патрубок выполнен телескопическим. Верхнее звено этого расходного патрубка связано посредством кронштейна жестко с балкой ведущего моста и через упругий гофрированный рукав с нижней пневматической камерой - эжектором. 1 ил.

Устройство содержит компрессор, к выходу которого подключен теплоизолированный ресивер, снабженный электронагревательным элементом, подключенным через блок автоматического регулирования температуры к источнику электропитания. К выходу ресивера через электропневматический вентиль подключена выпускная теплоизолированная магистраль горячего воздуха, на выходах которой установлены форсунки, расположенные спереди внизу у каждого ведущего колеса. Устройство также снабжено выключателем электропневматического вентиля. Каждая концевая часть выпускной теплоизолированной магистрали горячего воздуха с форсункой установлена с уклоном в вертикальной плоскости к зоне контакта ведущего колеса с дорогой и подвижно в цилиндрическом отверстии кронштейна с одетой снизу на упомянутую концевую часть пружиной сжатия. Кронштейн жестко связан с балкой моста. Упомянутая концевая часть соединена с этой магистралью гибким трубопроводом и имеет в верхней части наружный радиальный буртик, который упирается сверху в этот кронштейн, а в нижней части перед форсункой - шайбу с гайкой, в которую упирается эта пружина. К этому радиальному буртику диаметрально прикреплена скоба с тросом, связанным с двуплечим рычагом управления с сектором и защелкой. Технический результат - повышение сцепных свойств автотранспортного средства при движении по обледенелым и заснеженным дорогам. 1 ил.

Изобретение относится к электрооборудованию электроподвижного состава. Устройство содержит систему управления электроподвижным составом (ЭПС), датчики частоты колесной пары (КП), подсоединенные к блоку частоты вращения КП, тяговые электродвигатели (ТЭД), по два на каждую из двух тележек, блок управления устройством подачи песка, регулятор напряжения обмоток тягового электродвигателя, выполненный с четырьмя уровнями регулирования напряжения, выпрямительно-инверторный преобразователь (ВИП) установлен на каждой тележке для двух ее тяговых электродвигателей, каждый из которых снабжен двумя контакторами. Система управления ЭПС выполнена из микропроцессорного блока (МБ), блока управления контакторами, блока управления устройством подачи песка, причем выход блока частоты вращения КП соединен с первым входом микропроцессорного блока, вход-выход которого соединен с входом-выходом блока управления контакторами, первый выход МБ соединен с входами ВИП каждой из тележек, а второй выход МБ - с входом блока управления устройством подачи песка, третий выход соединен с входом регулятора напряжения обмоток ТЭД. ВИП подсоединен двумя цепями, соответственно, к обмоткам первого и второго тягового электродвигателя тележки. Выходы ВИП двух тележек соединены со вторым входом МБ, блок управления контакторами имеет четыре пары выходов, каждая из которых предназначена для замыкания или размыкания первого и второго контакторов ТЭД. Технический результат заключается в снижении расхода песка и экономии электрической энергии, питающей тяговые электродвигатели. 1 ил.
Наверх