Устройство регулирования торможения рельсового транспортного средства, тормозная система рельсового транспортного средства, рельсовое транспортное средство и способ регулирования тормозной системы рельсового транспортного средства
Группа изобретений относится к тормозным системам рельсового транспорта. Устройство регулирования торможения рельсового транспорта имеет возможность соединения для управления первым и вторым тормозными устройствами, регулирования тормозных устройств независимо друг от друга, определения и/или регистрации фактического юза колес, регулирования колеса в заданных диапазонах заданных значений юза. Устройство регулирования торможения управляет тормозными устройствами в общем диапазоне, обеспечивающем наиболее эффективное торможение. Тормозная система рельсового транспортного средства содержит устройство регулирования торможения. Способ регулирования тормозной системы, при котором регистрируют и/или определяют фактический юз первого и второго колес; управляют первым и вторым тормозным устройствами для регулирования колеса в первом и во втором диапазонах заданных значений юза; определяют наиболее эффективное торможение и управляют тормозными устройствами для регулирования колес в общем диапазоне заданных значений юза. Достигается улучшение торможения за счет улучшенного коэффициента сцепления колес с рельсами. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к устройству регулирования торможения рельсового транспортного средства, тормозной системе рельсового транспортного средства, рельсовому транспортному средству и способу регулирования тормозной системы рельсового транспортного средства.
При торможении рельсовых транспортных средств с помощью фрикционного тормозного устройства возникает, в принципе, проблема, заключающаяся в том, что предусмотренная для торможения транспортного средства сила должна восприниматься через контакт между колесом и рельсом. Воспринимающая усилие способность контакта между колесом и рельсом нередко описывается параметром, называемым коэффициент силового замыкания или коэффициент сцепления. Коэффициент сцепления может сильно варьироваться, в частности, в зависимости от внешних условий. При этом может играть, например, роль, образовались ли и какие образовались промежуточные слои между колесом и рельсом. Кроме того, коэффициент сцепления зависит от юза S, который описывает разность между поступательной скоростью транспортного средства и окружной скоростью колеса по отношению к поступательной скорости и может быть представлена следующим уравнением:
где vT - поступательная скорость рельсового транспортного средства, a vR -окружная скорость рассматриваемого колеса, т.е. скорость, с которой движется точка на периферии колеса. Для максимально эффективного торможения транспортного средства, как правило, предпринимаются попытки, заключающиеся в том, чтобы при данных внешних условиях затормаживаемые колеса вращались в диапазоне юза, в котором присутствует максимально высокий коэффициент сцепления, и, таким образом, через контакт колесо-рельс может восприниматься максимально много силы. Для этого желательно найти максимум в характеристике коэффициента сцепления в зависимости от юза и времени. Однако из-за комплексных взаимосвязей между коэффициентом сцепления и внешними условиями не всегда просто и возможно надежно определить такой максимум, например, поскольку в основу функции коэффициент сцепления-юз положена неправильная характеристика. Это может привести к неэффективному торможению колес и, тем самым, к увеличению тормозного пути.
Задачей изобретения является улучшение торможения, в частности при неизвестной характеристике функции коэффициент сцепления-юз и обеспечение надежного торможения. Эта задача решается посредством технических решений, охарактеризованных признаками независимых пунктов формулы.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах.
В рамках этого описания рельсовое транспортное средство может обозначать один или несколько вагонов с собственным приводом или без него и/или тяговое транспортное средство в любой комбинации. В частности, рельсовое транспортное средство может содержать моторный вагон. Тормозная система может быть, например, пневматической, в частности электропневматической, гидравлической, в частности электрогидравлической, или электрической или электромеханической. Электропневматическая или электрогидравлическая тормозная система может содержать, в частности, электроуправляемые клапаны, такие как электромагнитные клапаны или электроуправляемые клапаны предварительного управления. В частности, электропневматическая или электрогидравлическая тормозная система может содержать клапанное устройство управления с электроуправляемыми клапанами. Тормозной механизм может быть предусмотрен для торможения отдельного колеса и/или отдельной оси рельсового транспортного средства. Тормозной механизм может содержать, в частности, один или несколько пневматических, гидравлических или электрических или электромеханических тормозных устройств. Гидравлическое или пневматическое тормозное устройство может содержать генератор силы, например пневмо- или гидроцилиндр. Такой генератор силы при подаче к нему давления может приводить в действие фрикционный тормозной механизм. Электрическое или электромеханическое тормозное устройство может содержать приводимый в действие электрически генератор силы. Такой генератор силы при запитывании тормозным током может приводить в действие фрикционный тормозной механизм. Им может быть, например, дисковый тормоз с тормозным диском, приводимый в действие за счет того, что посредством тормозного суппорта один или несколько фрикционных тормозных элементов, таких как тормозные башмаки, приводятся в контакт с тормозным диском, создавая тормозное действие. Фрикционный тормозной механизм может содержать тормозную колодку с тормозной накладкой, приводимую в действие генератором силы таким образом, что тормозная колодка вступает в контакт с поверхностью катания колеса, преобразовывая кинетическую энергию в тепло и тормозя затормаживаемое колесо. Давление, оказываемое на генератор силы или на пневмо- или гидроцилиндр, можно назвать тормозным давлением. Сила, оказываемая при срабатывании фрикционного тормозного механизма генератором силы, можно назвать тормозной силой. Она зависит от оказываемого тормозного давления и от конструкции и принципа действия фрикционного тормозного механизма, например от коэффициента трения между накладкой тормозной колодки или тормозного башмака и поверхностью катания колеса или тормозным диском. Тормозную силу можно оказывать на неподвижное или движущееся колесо. При оказании тормозной силы на движущееся колесо возникает тормозной момент. Тормозное устройство может содержать один или несколько фрикционных тормозных механизмов для торможения одного или нескольких колес или одной или нескольких осей. Каждому фрикционному тормозному механизму или нескольким приданным друг другу фрикционным тормозным механизмам может быть придан один генератор силы. Может быть предусмотрено, что к фрикционным тормозным механизмам пневматического или гидравлического тормозного устройства подается общее тормозное давление. Такое общее тормозное давление может создаваться, например, предвключенным главным клапанным устройством управления, которое выполнено с возможностью управления посредством электронного устройства управления торможением. Возможно, чтобы отдельные фрикционные тормозные механизмы располагали устройствами, посредством которых создаваемое общим главным клапанным устройством управления давление можно было индивидуально модифицировать. Для этого могут быть предусмотрены, например, подходящие клапаны, такие как спускные клапаны, которые могут быть приданы отдельным фрикционным тормозным механизмам и выполнены с возможностью управления, например, посредством устройства управления торможением. С помощью таких спускных клапанов можно индивидуально настраивать и, в частности, уменьшать тормозное давление, создаваемое главным клапанным устройством управления. В целом, может быть предусмотрена сенсорика для регистрации эксплуатационных параметров транспортного средства, которая может относиться к устройству управления или выполнена отдельно от него. Соответствующая сенсорика может включать в себя, например, датчики тормозного давления и/или датчики частоты вращения колес и/или датчики тормозной силы и/или датчики тормозного момента и/или другие датчики, которые для передачи данных соединены или выполнены с возможностью соединения с устройством управления. Последним может быть устройство регулирования торможения.
Согласно изобретению, предусмотрено устройство регулирования торможения рельсового транспортного средства, которое соединено или выполнено с возможностью соединения для управления, по меньшей мере, одним первым и вторым тормозными устройствами. Первое тормозное устройство тормозит, по меньшей мере, одно первое колесо рельсового транспортного средства, а второе - по меньшей мере, одно второе колесо, причем первое и второе колеса вращаются независимо друг от друга. Далее устройство регулирования торможения регулирует первое и второе тормозные устройства независимо друг от друга. Кроме того, устройство регулирования торможения определяет и/или регистрирует фактический юз первого и второго колес, причем оно за счет управления первым тормозным устройством регулирует первое колесо в заданном первом диапазоне заданных значений юза, а за счет управления вторым тормозным устройством -второе колесо в заданном втором диапазоне заданных значений юза, отличающемся от первого диапазона. Этим достигается то, что вращающиеся независимо друг от друга колеса тормозятся в разных диапазонах юза. Благодаря этому уменьшается риск того, что из-за неправильного предположения о господствующей функции коэффициент сцепления-юз вращающиеся независимо друг от друга колеса будут тормозиться одновременно неэффективно или неправильно. В целом, это повышает надежность торможения, поскольку, по меньшей мере, часть колес тормозится в эффективном диапазоне коэффициентов сцепления. Регулирование в разных диапазонах заданных значений юза может быть, в частности, целесообразным тогда, когда неизвестна или еще не известна фактическая взаимосвязь между юзом и коэффициентом силового замыкания. Первый диапазон заданных значений юза может включать в себя более низкие заданные значения, чем второй. Устройство регулирования торможения может, в частности, в начале процесса торможения регулировать первое колесо в первом диапазоне заданных значений юза, а второе колесо - во втором. В частности, устройством регулирования торможения может быть, в частности, электронное устройство регулирования торможения, например тормозной компьютер. Устройство регулирования торможения может управлять разными тормозными давлениями и/или тормозными токами и/или тормозными силами и/или тормозными моментами первого и второго тормозных устройств для их регулирования независимо друг от друга. Первое тормозное устройство может содержать подходящий для торможения колеса тормозной механизм любого рода, в частности пневматический. Возможно, чтобы второе тормозное устройство содержало соответствующий тормозной механизм, которым может быть, в частности, также пневматический тормозной механизм. Может быть предусмотрено управляемое устройством регулирования торможения общее главное клапанное устройство управления для создания главного тормозного давления для первого и второго тормозных устройств, которые должны содержать гидравлические или пневматические тормозные механизмы. Могут быть предусмотрены один или несколько источников тока для питания тормозным током первого и второго тормозных устройств, которые должны содержать электрические или электромеханические тормозные механизмы. Устройство регулирования торможения может управлять или регулировать питание тормозным током первого и второго тормозных устройств. Возможно, чтобы первому и второму тормозным устройствам были приданы соответственно собственное, управляемое устройством регулирования торможения клапанное устройство управления для создания и/или модифицирования тормозного давления. Первое и/или второе тормозные устройства могут содержать соответственно клапаны для индивидуального управления приданными им фрикционными тормозными механизмами, в частности для снабжения приданных генераторов силы передающей тормозное давление средой, например сжатым воздухом. Тормозное устройство может содержать одно или несколько фрикционных тормозных механизмов. Клапанами для индивидуального управления могут быть, например, спускные клапаны, посредством которых можно управлять тормозным давлением, предусмотренным для одного или нескольких фрикционных тормозных механизмов первого и/или второго тормозных устройств. Спускные клапаны могут быть частью противоюзного устройства, которое в случае блокирования или угрозы блокирования колеса уменьшает подводимое тормозное давление. Устройство регулирования торможения может управлять отдельными клапанными устройствами управления. Первое колесо может быть подвешено независимо от второго колеса, например за счет индивидуальных подвесок отдельных колес. Возможно также, чтобы первое и второе колеса были установлены на разных осях. Одна ось может жестко соединять между собой, в частности, два колеса. Возможно, чтобы первое тормозное устройство тормозило колеса на одной или нескольких осях, а второе тормозное устройство - колеса на одной или нескольких других осях. Возможно наличие более чем двух тормозных устройств для торможения соответственно, по меньшей мере, одного колеса, вращающегося независимо от других колес, или оси, вращающейся независимо от других осей. Может быть целесообразным разделение подвешенных по отдельности колес или осей на две или более группы, регулируемых соответственно устройством регулирования торможения в разных диапазонах заданных значений юза. В каждую группу может входить, по меньшей мере, одно колесо и/или одна ось. Может быть, например, предусмотрено регулирование, по меньшей мере, трех вращающихся независимо друг от друга колес или осей с помощью соответствующих тормозных устройств, например устройств регулирования торможения, тремя группами соответственно в первом, втором и третьем диапазонах заданных значений юза, которые отличаются друг от друга. Тормозное устройство может содержать, в частности, по меньшей мере, один фрикционный тормозной механизм с приданным ему генератором силы, который может приводиться в действие, например, пневматически, гидравлически или электрически. Устройство регулирования торможения может быть предназначено для регулирования первого и второго тормозных устройств независимо друг от друга, управляя генераторами силы тормозных устройств таким образом, что они создают разные тормозные силы. Для этого к действующим в качестве генераторов силы пневмо- или гидроцилиндрам могут прикладываться, например, разные тормозные силы. Возможно питание приводимых в действие электрически генераторов силы со стороны устройства регулирования торможения разными тормозными токами. Целесообразно устройство регулирования торможения управляет или регулирует заданный диапазон заданных значений юза на основе приданного ему фактического юза затормаживаемого колеса. Определение и/или регистрация фактического юза колеса может включать в себя прием сигналов от датчиков или от соединенных для передачи данных устройств управления, которые указывают фактический юз или на основе которых устройство регулирования торможения определяет фактический юз. Например, устройство регулирования торможения может быть соединено с одним или несколькими датчиками для определения частоты вращения колеса, в частности первого и/или второго колес, и с датчиком скорости движения. Возможно также определение скорости движения рельсового транспортного средства на основе данных от датчиков частоты вращения колес. Далее устройство регулирования торможения соединено или может быть соединено с датчиком тормозного момента, который определяет передаваемый на колесо или ось тормозной момент при торможении. Управление первым и/или другими тормозными устройствами может происходить, в частности, независимо от фактических условий силового замыкания. Заданные диапазоны заданных значений юза могут храниться, например, в памяти устройства регулирования торможения и запрашиваться и настраиваться, в частности, независимо от имеющихся условий. В целом, может быть предусмотрено, что первый и/или второй и/или, при необходимости, дополнительные диапазоны заданных значений юза не перекрываются, т.е. обособлены друг от друга. Регулирование колеса в диапазоне заданных значений юза может означать управление приданным тормозным устройством таким образом, что юз колеса приводится в диапазон заданных значений юза и что колесо во время регулирования находится, в основном, в этом диапазоне. Регулирование колеса в заданном диапазоне заданных значений юза может означать, в частности, управление приданным тормозным устройством посредством устройства регулирования торможения для настройки созданного для торможения колеса тормозного давления и/или оказываемой на колесо тормозной силы и/или оказываемого на колесо тормозного момента таким образом, чтобы юз колеса поддерживался в предусмотренном диапазоне заданных значений юза или приводился в этот диапазон. Это может осуществляться, например, путем управления тормозным давлением, созданным главным клапанным устройством управления, и/или путем индивидуальной настройки тормозного давления в случае пневмоцилиндра фрикционного тормозного механизма посредством устройства регулирования торможения. Диапазон заданных значений юза может содержать отдельное заданное значение юза и/или может быть ограничен двумя предельными заданными значениями. В частности, диапазон заданных значений юза может быть представлен отдельным заданным значением, которое, в основном, соответствует целевому значению регулируемого юза. Предельные заданные значения диапазона могут определять максимально допустимые отклонения от такого целевого значения. Возможно, чтобы устройство регулирования торможения поддерживало постоянным описанное асимметричное торможение в различных диапазонах юза и/или соответственно управляло первым и вторым тормозными устройствами. Возможно также, чтобы устройство регулирования торможения, исходя из такого асимметричного торможения, согласовывало юз колес и/или оказываемую тормозную силу или оказываемый тормозной момент в процессе торможения с условиями сцепления. Для этого может быть предусмотрено, что устройство регулирования торможения принимает тормозные данные, которые касаются соответственно тормозного давления и/или тормозной силы и/или тормозного момента первого или второго тормозного устройства. Возможно, чтобы устройство регулирования торможения управляло первым и вторым тормозными устройствами на основе таких тормозных данных.
В одном варианте может быть предусмотрено, что первый и второй диапазоны заданных значений юза при заданных первых и вторых условиях обеспечивают высокое силовое замыкание между колесом и рельсом. Можно исходить из того, что заданные первые условия отличаются от заданных вторых условий. Первые и вторые условия могут быть представлены соответственно соответствующей им взаимосвязью между юзом и коэффициентом сцепления. Условия могут относиться, в частности, к внешним условиям, таким как наличие определенного рода промежуточного слоя между колесом и рельсом. Таким промежуточным слоем может быть, в частности, водно-мыльный промежуточный слой или промежуточный слой из листвы и/или другого материала. При этом предполагается, что при заданном условии возникает заданная функциональная взаимосвязь между силовым замыканием или коэффициентом сцепления и юзом, которая может иметь, в частности, один или несколько максимумов или оптимальный диапазон. В частности, высокое силовое замыкание может лежать в области относительного или абсолютного максимума кривой коэффициент сцепления-юз. Соответственно диапазон заданных значений юза можно определить таким образом, что он содержит относительный или абсолютный максимум определенной кривой коэффициент сцепления-юз. Можно предположить, что первый диапазон заданных значений юза обеспечивает высокое силовое замыкание между колесом и рельсом в случае водного промежуточного слоя, а второй - в случае неводного промежуточного слоя. В частности, первый диапазон заданных значений юза может составлять 5% юза, например 5±2%. Второй диапазон заданных значений юза может составлять 30% юза, например 30±5%, 30±3% или 30±2%.
Возможно, чтобы устройство регулирования торможения после регулирования первого колеса в первом, а второго колеса во втором диапазонах заданных значений юза за счет управления первым и вторым тормозными устройствами регулировало первое и второе колеса в одном общем диапазоне заданных значений юза. Он имеет по сравнению с первым и/или вторым диапазонами заданных значений юза более высокое силовое замыкание. Общим диапазон заданных значений юза может быть первый, второй или другой диапазон заданных значений юза, который отличается от первого и второго. При этом может быть предусмотрено, что общий диапазон заданных значений юза, по меньшей мере, частично перекрывается с первым, вторым или дополнительными диапазонами. Регулирование в общем диапазоне заданных значений юза соответствует, тем самым, состоянию, в котором управление первым и вторым колесами для торможения происходит при одинаковом юзе.
Целесообразно устройство регулирования торможения может определять общий диапазон заданных значений юза на основе тормозной характеристики первого и/или второго колес. В частности, можно делать при торможении выводы о фактически действующей функции коэффициент сцепления-юз и на основе первого и второго диапазонов заданных значений юза в качестве диапазонов исходных заданных значений регулировать тогда колеса в фактически наиболее оптимальном для всех колес диапазоне. Этим, с одной стороны, гарантировано, что в начале торможения, по меньшей мере, часть колес будет тормозиться в приемлемом диапазоне заданных значений юза. С другой стороны, на основе текущих данных становится возможным все более эффективное торможение. Таким образом, за счет асимметричного торможения колес в начале процесса торможения обеспечивается более стабильный поиск или определение фактически действующей функции коэффициент сцепления-юз. Определение тормозной характеристики колеса или оси, на которой оно установлено, может осуществляться, в частности, на основе данных от датчика частоты вращения колеса, датчика для регистрации оказываемой тормозной силы и/или оказываемого тормозного момента и/или измеренной скорости движения.
Может быть целесообразным, если устройство регулирования торможения за счет управления первым тормозным устройством регулирует первое колесо из общего диапазона заданных значений юза в первом диапазоне и/или за счет управления вторым тормозным устройством регулирует второе колесо из общего диапазона заданных значений юза во втором диапазоне. Следовательно, в случае более длительного процесса торможения можно, в частности, перейти из общего диапазона заданных значений юза в исходное состояние, чтобы облегчить повторный контроль или повторное определение целесообразного общего диапазона заданных значений юза. Благодаря этому можно предотвратить сохранение предполагаемого ошибочным образом как оптимальный общего диапазона заданных значений юза и неэффективное торможение. Таким образом, например в случае, когда условия контакта колесо-рельс во время торможения сильно изменяются, можно скорректировать не действующий больше общий диапазон заданных значений юза. Может быть предусмотрен регулярный переход между диапазонами заданных значений юза. Устройство регулирования торможения может управлять колесом для торможения соответственно попеременно в первом или втором и в общем диапазонах.
Тормозное устройство может быть выполнено таким образом, что за счет управления первым тормозным устройством оно регулирует первое колесо из общего диапазона заданных значений юза в первом диапазоне и/или за счет управления вторым тормозным устройством - второе колесо из общего диапазона заданных значений юза во втором диапазоне. Следовательно, при возврате из общего диапазона первое и второе колеса или соответствующие оси меняются ролями, так что первое колесо регулируется во втором диапазоне и/или второе колесо - в первом диапазоне. Это позволяет уменьшить систематические ошибки при определении общего диапазона заданных значений юза и достичь более равномерной нагрузки колес во время торможения. Может быть предусмотрено, что в равные промежутки времени или в зависимости от пройденного отрезка пути регулирование происходит попеременно в первом и/или втором и в общем диапазонах. При каждом переходе общий диапазон может изменяться. В частности, может быть предусмотрено, что колесо после регулирования в общем диапазоне регулируется соответственно попеременно в первом и втором диапазонах.
В одном варианте воплощения может быть предусмотрено, что первый диапазон заданных значений юза обеспечивает высокое силовое замыкание между колесом и рельсом в случае водного промежуточного слоя, а второй - в случае неводного промежуточного слоя. Таким образом, можно учесть тот факт, что кривая функций коэффициент сцепления-юз в случае водных промежуточных слоев заметно отличается от кривой такой функции в случае неводных промежуточных слоев.
Изобретение относится также к тормозной системе рельсового транспортного средства с описанной здесь тормозной системой. Тормозная система может содержать, в частности, первое и второе тормозные устройства. Возможно, чтобы тормозная система содержала также дополнительные тормозные устройства. Тормозная система может включать в себя одно или несколько описанных здесь сенсорных устройств или датчиков.
Кроме того, изобретение относится к рельсовому транспортному средству с описанным здесь устройством регулирования торможения и/или тормозной системой.
Кроме того, изобретение относится к способу регулирования тормозной системы рельсового транспортного средства, включающему в себя этапы регистрации и/или определения фактического юза первого и второго колес, причем первое и второе колеса вращаются независимо друг от друга, а также управления первым тормозным устройством тормозной системы для регулирования первого колеса в первом диапазоне заданных значений юза и вторым тормозным устройством тормозной системы для регулирования второго колеса в диапазоне заданных значений юза, отличающемся от первого диапазона. Способ может осуществляться, или им можно управлять посредством описанного здесь устройства регулирования торможения. В частности, устройство регулирования торможения может управлять тормозными устройствами. Тормозной системой может быть описанная здесь тормозная система. После регулирования в первом и втором диапазонах заданных значений юза за счет управления первым и вторым тормозными устройствами первое и второе колеса могут регулироваться в общем диапазоне заданных значений юза. Возможно определение общего диапазона на основе тормозной характеристики первого и/или второго колеса. За счет управления первым тормозным устройством первое колесо может регулироваться из общего диапазона заданных значений юза в первом диапазоне. Далее дополнительно или в качестве альтернативы за счет управления вторым тормозным устройством второе колесо может регулироваться из общего диапазона заданных значений юза во втором диапазоне. Возможно также попеременно с этим или в качестве альтернативы этому за счет управления первым тормозным устройством регулирование первого колеса из общего диапазона заданных значений юза во втором диапазоне и/или за счет управления вторым тормозным устройством регулирование второго колеса из общего диапазона заданных значений юза в первом диапазоне.
Изобретение поясняется с помощью предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - пример распределения юза колес для рельсового транспортного средства;
фиг. 2 - пример устройства регулирования торможения.
На фиг. 1 схематично изображено распределение юза колес для рельсового транспортного средства 10, содержащего в этом примере первую 12 и вторую 14 тележки. Тележка 12 содержит первую 16 и вторую 18 колесные пары. Тележка 14 содержит третью 20 и четвертую 22 колесные пары. Колесные пары содержат соответственно колеса, соединенные между собой общей осью. Таким образом, колеса одной колесной пары не могут вращаться независимо друг от друга, а независимо друг от друга вращаются колеса разных колесных пар. Под рельсовым транспортным средством 10 показано разное распределение диапазонов заданных значений юза, соответствующих отдельным колесным парам. В строках А, В, С, D показаны соответствующие каждой колесной паре функции коэффициент сцепления-юз. При этом коэффициент сцепления схематично показан в зависимости от юза. В пределах каждой строки для разных колесных пар действуют одинаковые условия, так что показаны соответствующие друг другу кривые. Серым цветом обозначены соответствующие отдельным колесным парам диапазоны заданных значений юза, в которых они регулируются. В строках А, В показано начальное распределение диапазонов заданных значений юза в начале торможения для обозначения разными кривыми действия предусмотренного асимметричного регулирования юза. В частности, в строках А, В колесные пары 16, 18 отрегулированы в низком первом диапазоне, который может составлять несколько процентов. Колесные пары 20, 22 отрегулированы в более высоком втором диапазоне, который может составлять около 30%. Первый и второй диапазоны не перекрываются. В примере строки А имеет место функция коэффициент сцепления-юз, которая имеет сильный максимум при низком юзе, а затем заметно падает. За счет предусмотренного асимметричного распределения первый диапазон, в котором отрегулированы колесные пары 16, 18, покрывает максимум коэффициента сцепления, так что эти колесные пары тормозятся при высоком силовом замыкании. Колесные пары 20, 22 регулируются во втором диапазоне, в котором имеет место низкое силовое замыкание, так что эти колеса тормозятся неоптимально эффективно. Однако гарантировано торможение половины колес в диапазоне с высоким силовым замыканием, в результате чего происходит сильное торможение. В строке В при одинаковом начальном распределении диапазонов имеет место другой вид промежуточного слоя между колесом и рельсом. В этом примере максимальный диапазон коэффициента сцепления относительно плоский при заметно более высоких значениях юза, чем в строке А. В случае низких значений юза коэффициент сцепления очень низкий. За счет предусмотренного распределения диапазонов в этом примере колесные пары 20, 22 регулируются в диапазоне, дающем высокое силовое замыкание, благодаря чему эти колесные пары могут тормозиться эффективно. Торможение колесных пар 16, 18 происходит, однако, при заметно худшем силовом замыкании. Также в этом примере выбор диапазонов в начале торможения гарантирует в любом случае торможение части или половины колес или колесных пар при высоком силовом замыкании. Если бы, как это принято, все колеса регулировались в одном и том же диапазоне, то, в частности, при начальном торможении мог бы возникнуть случай, когда все колеса тормозились бы при очень низком силовом замыкании, из-за чего могло бы произойти неэффективное торможение, в частности в начале. В строке С показано состояние после начальной настройки разных диапазонов. Во время торможения определяется, в каком из заданных диапазонов происходит более эффективное торможение. Это может осуществляться, например, за счет связи с противогазным компьютером. В примере строки С было установлено, что первый диапазон обеспечивает более эффективное торможение, так что колесные пары 20, 22 также регулируются в первом диапазоне. Таким образом, возникает один общий диапазон, соответствующий в этом примере первому диапазону. В строке D показан противоположный пример, в котором после начального распределения заданных значений юза колесные пары 16, 18 регулируются также в более эффективном втором диапазоне, так что все колесные пары тормозятся при высоком силовом замыкании. Может быть предусмотрено, что колесные пары от распределения, при котором все колесные пары регулируются в общем диапазоне, регулируются в асимметричном распределении приданных отдельными колесным парам диапазонов. Например, можно перейти из строки С или D в состояние А или В. Можно регулировать попеременно из общего диапазона в асимметричном распределении заданных значений юза. При этом возможно регулирование колесных пар 16, 18 попеременно из общего диапазона в первом и втором диапазонах, а колесных пар 20, 22 - попеременно из общего диапазона во втором и первом диапазонах. Разумеется, возможно изменение условий юза во время движения таким образом, что общий диапазон изменяется. В частности, может быть предусмотрено, что общий диапазон отличается как от первого диапазона, так и от второго.
На фиг. 2 схематично представлена тормозная система 50 с устройством 51 регулирования торможения. Тормозная система предназначена для торможения первого 52 и второго 54 колес. Для этого колесу 52 придано первое тормозное устройство 56 тормозной системы 50. Колесу 54 придано второе тормозное устройство 58. В этом примере тормозная система 50 выполнена пневматической. Главное клапанное устройство управления 60 соединено с устройством 51. Последнее управляет устройством управления 60 для создания тормозного давления для тормозных устройств 56, 58. Кроме того тормозное устройство 56 располагает тормозным клапанным устройством, которое выполнено с возможностью управления устройством 51 и модифицирования с его помощью созданного устройством 60 тормозного давления. Модифицированное тормозным клапанным устройством тормозное давление прикладывается к служащему в качестве генератора силы пневмоцилиндру тормозного устройства 56 для приведения в действие фрикционного тормозного механизма, в этом примере колодочного тормоза (не показан). За счет этого посредством устройства 51 можно управлять нужным тормозным давлением для торможения колеса 52. Первый датчик 64 частоты вращения колеса измеряет частоту вращения колеса 52 и через подходящее соединение подает к устройству 51 соответствующий сигнал. Тормозное устройство 58 тормозит колесо 54 аналогичным образом. С помощью устройства 51 тормозное устройство 58 за счет управления приданным тормозным клапанным устройством может создавать тормозное давление для приведения в действие приданного пневмоцилиндра, который не зависит от тормозного давления, приводящего в действие тормозное устройство 56. Второй датчик 66 частоты вращения колеса определяет частоту вращения колеса 54 и через соединение для передачи данных соединен с устройством 51. При работе устройство 51 посредством датчиков 64, 66 регистрирует соответствующие данные о частотах вращения колес 52, 54. Через соединение с датчиком скорости (не показано) устройство 51 регистрирует скорость движения. По ней устройство 51 определяет фактический юз отдельных колес. На основе известного фактического юза колес устройство 51 управляет тормозными устройствами 56, 58 независимо друг от друга таким образом, что вращающиеся независимо друг от друга колеса 52, 54, по меньшей мере, в начале процесса торможения регулируются в разных диапазонах заданных значений юза. Для регулирования используются данные датчиков частот вращения. Устройство 51 может быть соединено также с датчиком тормозного давления, который регистрирует имеющееся на главном клапанном устройстве управления 60 главное тормозное давление и/или действующие индивидуально в тормозных устройствах 56, 58 тормозные давления и передает на устройство 51. Может быть также предусмотрено, что устройство 51 определяет скорость движения по частотам вращения нескольких колес.
Признаки изобретения, раскрытые в приведенном выше описании, на чертежах и в формуле изобретения, могут быть существенными для его реализации как по отдельности, так и в любой комбинации.
1. Устройство (51) регулирования торможения рельсового транспортного средства (10), которое соединено или выполнено с возможностью соединения для управления по меньшей мере одним первым тормозным устройством (56) и вторым тормозным устройством (58), причем
- тормозное устройство (56) выполнено с возможностью торможения по меньшей мере одного первого колеса (52) рельсового транспортного средства (10), а тормозное устройство (58) - с возможностью торможения по меньшей мере одного второго колеса (54), причем первое и второе колеса (52, 54) установлены с возможностью вращения независимо друг от друга,
- устройство (51) регулирования торможения выполнено с возможностью регулирования тормозных устройств (56 58) независимо друг от друга,
- устройство (51) регулирования торможения выполнено с возможностью определения и/или регистрации фактического юза колес (52, 54),
- устройство (51) регулирования торможения выполнено с возможностью регулирования колеса (52) в заданном первом диапазоне заданных значений юза посредством управления тормозным устройством (56), а за счет управления тормозным устройством (58) - колеса (54) в заданном втором диапазоне заданных значений юза, отличающемся от первого диапазона,
- причем первый и второй диапазоны заданных значений юза при заданных первых и вторых условиях обеспечивают высокое силовое замыкание между колесом и рельсом,
- причем после регулирования колеса (52) в первом диапазоне заданных значений юза, а колеса (54) во втором диапазоне заданных значений юза устройство (51) регулирования торможения выполнено с возможностью определения того, в каком из заданных диапазонов заданных значений юза происходит более эффективное торможение, и управление тормозными устройствами (56, 58) регулирования колес (52, 54) осуществляется в общем диапазоне заданных значений юза, причем общим диапазоном заданных значений юза является первый диапазон заданных значений юза, если он обеспечивает более эффективное торможение, или второй диапазон заданных значений юза, если он обеспечивает более эффективное торможение.
2. Устройство по п. 1, в котором посредством управления тормозным устройством (56) регулируются колеса (52) из общего диапазона заданных значений юза в первом диапазоне и/или за счет управления тормозным устройством (58) - колеса (54) из общего диапазона заданных значений юза во втором диапазоне.
3. Устройство по п. 1, в котором посредством управления тормозным устройством (56) осуществляется регулирование колеса (52) из общего диапазона заданных значений юза во втором диапазоне и/или за счет управления тормозным устройством (58) - колеса (54) из общего диапазона заданных значений юза в первом диапазоне.
4. Устройство по п. 1, в котором первый диапазон заданных значений юза обеспечивает высокое силовое замыкание между колесом и рельсом в случае водного промежуточного слоя, а второй - в случае неводного промежуточного слоя.
5. Тормозная система (50) рельсового транспортного средства (10) с устройством (51) регулирования торможения по любому из пп. 1-4.
6. Рельсовое транспортное средство (10) с устройством (51) регулирования торможения по любому из пп. 1-4 и/или тормозной системой (50) по п. 5.
7. Способ регулирования тормозной системы (50) рельсового транспортного средства (10), при котором выполняют следующие этапы:
- регистрируют и/или определяют фактический юз первого колеса (52) и фактический юз второго колеса (54), причем колеса (52, 54) установлены с возможностью вращения независимо друг от друга,
- управляют первым тормозным устройством (56) тормозной системы (50) для регулирования колеса (52) в первом диапазоне заданных значений юза и вторым тормозным устройством (58) для регулирования колеса во втором диапазоне заданных значений юза, отличающемся от первого диапазона, причем первый и второй диапазоны заданных значений юза при заданных первых и вторых условиях обеспечивают высокое силовое замыкание между колесом и рельсом, причем первый и второй диапазоны заданных значений юза при заданных первых и вторых условиях обеспечивают высокое силовое замыкание между колесом и рельсом,
- после регулирования колеса (52) в первом диапазоне заданных значений юза и колеса (54) во втором диапазоне заданных значений юза определяют, в каком из заданных диапазонов заданных значений юза происходит более эффективное торможение, и управляют тормозными устройствами (56, 58) для регулирования колес (52, 54) в общем диапазоне заданных значений юза, причем общим диапазоном заданных значений юза является первый диапазон заданных значений юза, если он обеспечивает более эффективное торможение, или второй диапазон заданных значений юза, если он обеспечивает более эффективное торможение.
