Способ эксплуатации сортировочной горки при ранжировке и устройство управления сортировочной горкой
Изобретение относится к способу эксплуатации сортировочной горки (10) с техникой ранжировки. Посредством устройства управления (200, 220, 230) сортировочной горки (10) выявляют или прогнозируют для отцепа (100) в виде сходящего вагона или группы сходящих вагонов наличие пониженного по сравнению со штатным трения, по меньшей мере, между колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60). Затем определяют, по меньшей мере, сниженное значение заданной скорости выхода (v²12'') из вагонного усилителя (60) и/или, по меньшей мере, для следующего ниже по горке вагонного замедлителя (70) увеличенное тормозное усилие или, по меньшей мере, сниженное значение заданной скорости выхода (v²22'') из следующего вагонного замедлителя (70). Таким образом, вагонным замедлителем (60) управляют с учетом, по меньшей мере, одного сниженного значения заданной скорости выхода (v²12'') из вагонного замедлителя (60), и/или следующим ниже по горке вагонным замедлителем (70) управляют с учетом увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, одного сниженного значения заданной скорости выхода (v²22'') из следующего вагонного замедлителя (70). В результате повышается качество ранжировки и предотвращаются или сокращаются сбои в процессе сортировки. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
В процессе ранжировки на сортировочных горках одиночные вагоны или вагоны, называемые также отцепами, под действием на отцепы силы тяжести сортируют с горочного пути на разные путевые направления. При этом в интересах эффективности и надежности, как правило, широко применяют автоматизацию процесса эксплуатации сортировочной горки. Пригодной для этих целей автоматической системой управления является, например, Siemens AG 2012, известная из фирменного каталога «Системы автоматизации поездных сортировочных устройств Track-guard Cargo MSR32 – Повышение производительности и безопасности грузового транспорта» под Кат-№ A19100-V100-B898-V2. При этом автоматическую регулировку скорости отцепов осуществляют посредством ответствующего управления вагонным замедлителем нижней тормозной позиции (а также, при наличии, верхнего вагонного замедлителя), в частности таким образом, чтобы скорость захода отцепов в следующую тормозную позицию или тормозную позицию в виде паркового вагонного замедлителя не превышала пороговое значение, например, около 4 м/сек. Это обеспечивает возможность необходимого торможения отцепов парковыми вагонными замедлителями в начале соответствующего сортировочного пути при любых встречающихся, как правило, на практике условиях.
В основу данного изобретения положена задача, предложить способ эксплуатации сортировочной горки при ранжировке, повышающий качество сортировки и исключающий или сокращающий аварийность сортировочного процесса.
Согласно изобретению эту задачу решают способом эксплуатации сортировочной горки при ранжировке эксплуатации сортировочной горки при ранжировке, причем устройство управления ранжировкой на сортировочной горке выявляет наличие более низкого по сравнению с обычным трения между, по меньшей мере, колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя, после чего определяет, по меньшей мере, уменьшенное значение штатной скорости выхода из вагонного замедлителя и/или определяет, по меньшей мере, для следующего ниже по горке вагонного замедлителя увеличенное тормозное усилие или, по меньшей мере, уменьшенное значение штатной скорости выхода из этого вагонного замедлителя, а вагонный замедлитель получает команду управления с учетом, по меньшей мере, одного уменьшенного значения штатной скорости выхода из вагонного замедлителя и/или, по меньшей мере, следующий вагонный замедлитель получает команду управления с учетом увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, одного уменьшенного значения заданной скорости выхода из следующего вагонного замедлителя.
Практика показала, что различные воздействия окружающей среды, например грязь или осадки, могут привести на сортировочных горках или устройствах формирования поездов к сильному повышению или понижению коэффициента трения между колесом (или несколькими колесами) отцепа и тормозной балкой балочного вагонного замедлителя. Следствием этого в отдельных случаях является невозможность выдерживания устройством управления при задании автоматического управления отцепами штатной скорости выхода для соответствующих отцепов. При этом необходимо учитывать, что при расчете вагонных замедлителей за основу берут, как правило, минимальный эффективный коэффициент трения. Этот минимальный коэффициент трения не является, однако, наихудшим рабочим показателем, так как в противном случае при нормальных или штатных условиях будут необходимы избыточные параметры соответствующего вагонного замедлителя. На практике это приводит к сбоям процесса отцепа или режима сортировки в указанных особых ситуациях, например, в случае загрязнения колесных ободов или экстремальных осадков за счет соответствующего превышения заданной скорости выхода из соответствующего вагонного замедлителя. Следствием этого являются, например, снижение качества сортировки, случаи нагона или засланные вагоны.
Чтобы исключить или, по меньшей мере, сократить соответствующие сбои, в первую очередь необходимо выявить соответствующие отцепы или их колеса с уменьшенным по сравнению со штатным трением или с вероятным уменьшением такового. В соответствии с этим на первом этапе предложенного способа эксплуатации сортировочной горки при ранжировке устройство управления сортировочной горкой выявляет у отцепа в виде одиночного вагона или группы вагонов наличие или вероятность уменьшения трения по сравнению со штатным, по меньшей мере, между колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя. Словосочетание «наличие или вероятность» означает, с одной стороны возможность обнаружения соответствующего уменьшения трения, а, с другой стороны, возможность прогнозирования такого уменьшения трения на основе соответствующих признаков. Это также означает, в частности, возможность выявления уменьшенного по сравнению со штатным (прогнозируемым) трения, как до самого соответствующего процесса сортировки, так и во время его осуществления. В качестве «штатного» служит, например, диапазон величин, включающий как максимальное, так и минимальное значение трения, которое необходимо учитывать в рамках проектирования и эксплуатации сортировочной горки. Таким образом, соответствующий диапазон величин включает, в частности, случаи с отсутствием указанных выше особых ситуаций.
Затем на втором этапе способа по данному изобретению определяют, по меньшей мере, уменьшенную величину заданной скорости выхода из вагонного замедлителя и/или увеличение тормозного усилия, по меньшей мере, для расположенного ниже по горке следующего вагонного замедлителя или, по меньшей мере, уменьшенное значение заданной скорости выхода из следующего вагонного замедлителя. В основу этого этапа способа положена идея максимально раннего уменьшения скорости распознанного (потенциально) в качестве проблемного отцепа на основе уменьшенного трения, т.е. управления соответствующим отцепом на уменьшенной скорости. Целью этого является, в частности, недопущение превышения допустимой или штатной скорости отцепа после окончательного прохождения последнего вагонного замедлителя, например паркового вагонного замедлителя. При этом, с одной стороны, существует возможность определения или вычисления уменьшенного значения заданной скорости выхода из вагонного замедлителя. Это относится как к заблаговременному выявлению наличия уменьшенного трения, так и к его выявлению только в процессе торможения на соответствующем вагонном замедлителе. Кроме этого существует дополнительная или альтернативная возможность определения увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, уменьшенного значения заданной скорости выхода из следующего вагонного замедлителя.
В рамках способа по данному изобретению определенным, по меньшей мере, одним уменьшенным значением заданной скорости выхода из вагонного замедлителя и/или, по меньшей мере, из одного следующего вагонного замедлителя может быть, с одной стороны, одно единственное значение. С другой стороны, это может быть, по меньшей мере, одно уменьшенное значение штатной скорости выхода, например, также несколько дискретных значений скорости или скоростной диапазон, образованный верхним и нижним значением заданной скорости выхода.
На третьем этапе способа по данному изобретению вагонным замедлителем управляют с учетом, по меньшей мере, одного уменьшенного значения заданной скорости выхода из вагонного замедлителя и\или, по меньшей мере, одним вагонным замедлителем управляют с учетом увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, одного уменьшенного значения заданной скорости выхода из следующего вагонного замедлителя. Согласно изложенному выше, это обеспечивает максимально раннее снижение в необходимом объеме скорости отцепа для предотвращения сбоев в работе горки из-за прохождения отцепом вагонного замедлителя и\или следующего вагонного замедлителя или следующих вагонных замедлителей с повышенной скоростью.
Преимуществом способа по данному изобретению является возможность применения к трудно замедляемым отцепам скоростного профиля, обеспечивающего возможность исключения недопустимо высокой скорости отцепа. Другими словами, на основе дополнительной информации о наличии пониженного по сравнению со штатным трения, т.е. особенно низкого коэффициента трения, производят сокращение запланированного или применяемого в штатной ситуации скоростного профиля. Соответствующую адаптацию скоростного профиля осуществляют при этом предпочтительно частично в зависимости от конкретной реализации либо до достижения соответствующим отцепом (первого) вагонного замедлителя или же в динамике схождения соответствующего отцепа, т.е. в частности, после достижения отцепом вагонного замедлителя. Дополнительная информация о наличии пониженного по сравнению со штатным трения обеспечивает в результате оптимальное использование тормозных резервов, заложенных в разные вагонные замедлители.
Способ по данному изобретению осуществляют предпочтительно таким образом, чтобы зафиксировать посредством блока датчиков, по меньшей мере, параметр отцепа и выявить наличие пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя с учетом, по меньшей мере, одного измеренного параметра. Преимуществом этого является обеспечение устройством управления автоматического определения пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя.
В другом, особенно предпочтительном варианте осуществления способа по данному изобретению посредством блока датчиков во время торможения отцепа в вагонном замедлителе фиксируют, по меньшей мере, измеренный скоростной параметр отцепа и выявляют наличие пониженного трении между, по меньшей мере, одним колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя с учетом, по меньшей мере. Одного измеренного скоростного параметра. Это предпочтительно, так как измерение скорости обеспечивает возможность максимально точного определения степени торможения отцепа в соответствующем вагонном замедлителе. При этом для определения изменения скорости предпочтительно фиксируют несколько скоростных измеренных параметров во время торможения отцепа в вагонном замедлителе. При этом вагонные замедлители имеют предпочтительно встроенный соответствующий блок датчиков для измерения скорости отцепов, чтобы обеспечить адаптивное торможение отцепов в вагонном замедлителе.
В особенно предпочтительном варианте усовершенствования способа по данному изобретению фиксируют, по меньшей мере, один измеренный скоростной параметр посредством радара и\или, по меньшей мере, блока датчиков с колесным датчиком. Это предпочтительно, так как радар обеспечивает непрерывное измерение скорости. Альтернативно или дополнительно к этому соответствующее измерение скорости осуществляют широко известным методом посредством, по меньшей мере, колесного датчика, обеспечивающего, однако, только точечное измерение скорости. В частности, комбинация, по меньшей мере, радара и, по меньшей мере, колесного датчика, обеспечивает на практике надежное и точное измерение скорости.
Способ по данному изобретению может быть усовершенствован предпочтительно таким образом, что фиксируют наличие пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя, если тормозное усилие вагонного замедлителя не приводит к замедлению отцепа. В штатной ситуации тормозное усилие вагонного замедлителя приводит к соответствующему замедлению, т.е. к снижению скорости, соответствующего отцепа. В противном случае, т.е. при отсутствии соответствующего снижения скорости при возрастании тормозного усилия, имеет место пониженное трение между, по меньшей мере, колесом отцепа и тормозной балкой соответствующего вагонного замедлителя. Конкретно это возможно, когда по большой разнице между штатным замедлением на определенной степени торможения и явно пониженным фактическим замедлением при такой степени торможения определяют наличие пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа и тормозной балкой (или ее тормозными сегментами) вагонного замедлителя. Штатное замедление при соответствующей степени торможения выводят предпочтительно по соответствующему адаптационному алгоритму, чтобы учитывать износ тормозных сегментов. Данные или информацию о наличии пониженного трения применяют, следовательно, и к вагонным замедлителям, так как соответствующее пониженное трение возможно и в следующих ниже по горке вагонных замедлителях.
Предпочтительно способ по данному изобретению отличается также тем, что выявляют наличие пониженного трения между, по меньшей мер одним колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя при торможении отцепа в вагонном замедлителе, по которому (трению), по меньшей мере, для следующего ниже по горке вагонному замедлителя затем определяют увеличение тормозного усилия или, по меньшей мере, один пониженный параметр заданной скорости выхода, по меньшей мере, из одного следующего вагонного замедлителя с учетом увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, одного пониженного параметра заданной скорости выхода из следующего вагонного замедлителя, а, по меньшей мере, одним следующим вагонным замедлителем управляют с учетом увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, одного пониженного параметра заданной скорости выхода. Этот приводит к увеличению тормозного усилия для соответствующего отцепа, по меньшей мере, в одном вагонном замедлителе ниже по горке, чтобы его максимально затормозить. Это осуществляют, с одной стороны, путем задания для следующего вагонного замедлителя пониженной заданной скорости выхода или конкретного увеличения тормозного усилия. Соответствующее управление конкретными следующими вагонными замедлителями должно при этом обеспечить выход отцепа из соответствующего вагонного замедлителя без превышения скорости выхода.
В конкретном случае, если вагонный замедлитель является верхней тормозной позицией, при осуществлении способа пониженное трение определяют на верхней тормозной позиции. Если сортировочная горка имеет три вагонных замедлителя, т.е кроме первой тормозной позицией вторую тормозную позицию ниже по горке и парковый вагонный замедлитель, определяют, в частности, для второй тормозной позиции ниже по горке и при необходимости также для паркового вагонного замедлителя сниженный параметр заданной скорости выхода из следующего вагонного замедлителя в виде второй тормозной позиции или паркового вагонного замедлителя. В результате уже вторая тормозная позиция настолько тормозит отцеп, что последующий парковый вагонный замедлитель, на смотря на пониженное по сравнению со штатным трение и связанную с этим тормозную способность отцепа, получает по возможности способность замедлить отцеп до штатной скорости выхода из паркового вагонного замедлителя. Также во второй тормозной позиции существует возможность контроля наличия пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа и тормозной балкой второй тормозной позиции.
В частности, только при двух тормозных позициях также существует возможность определения пониженного значения заданной скорости выхода из следующего вагонного замедлителя путем определения для следующего вагонного замедлителя увеличенного тормозного усилия. Это обеспечивает воздействие вагонного замедлителя на отцеп с самого начала с необходимым, а при необходимости с максимальным тормозным усилием, а тормозное усилие настраивают уже до выявления в следующем вагонном замедлителе нерасчетного замедления отцепа.
Принципиально здесь необходимо указать на то, что при осуществлении способа учитываю или имплементируют в систему управления также и противоползунные замедлители, устанавливаемые в зависимости от устройства сортировочной горки в зоне парковых вагонных замедлителей.
В другом, особенно предпочтительном варианте модернизации способа по данному изобретению посредством, по меньшей мере, блока датчиков с камерой фиксируют, по меньшей мере, колесо отцепа и прогнозируют пониженное трение, по меньшей мере, между одним колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя на основе недостатков колеса, в частности, в виде загрязнения или обледенения колеса. Практика показала, что недостатки колес, вызывающие недостаточное торможение соответствующего колеса или соответствующего отцепа, могут быть сравнительно легко распознаны обслуживающим персоналом. Соответственно фактическое состояние можно определить посредством камеры и последующей автоматической обработки изображения. Предпочтительно, по меньшей мере, одну камеру устанавливают при этом в зоне перед сортировочной горкой, за счет чего соответствующую информацию состоянии колес отцепов получают уже до начала непосредственного процесса сортировки. Наряду с конкретным недостатком, например загрязнением или замазыванием колеса, в рамках обработки путем соответствующей настройки можно на основе обычной практики обслуживания определенных типов вагонов предпочтительно учесть, как правило, наличие замазывания или загрязнения колес, вызывающих снижение параметров трения или коэффициента трения. Необходимо указать на то, что соответствующее обнаружение посредством камеры – это альтернатива или дополнение обнаружения посредством блока датчиков иного типа. Кроме этого существует возможность вместо или дополнительно к обнаружению, по меньшей мере, одного колеса отцепа посредством блока датчиков с камерой используют обнаружение посредством блока датчиков, например, с ИК-датчиком или УЗ-датчиком, выявляющими, по меньшей мере, одно колесо
В дополнение или альтернативно применению соответствующего блока датчиков способ по данному изобретению осуществляют также прогнозированием посредством устройства управления пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа и тормозной балкой вагонного отцепа на основе соответствующей характеристики отцепа в вагонном листе. Это означает, что соответствующие отцепы или его вагоны уже в вагонном листе получают характеристику, что они (предположительно или потенциально) будут иметь пониженное трение, по меньшей мере, между колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя. Преимуществом этого является учитывание этой информации при планировании процесса схода соответствующего отцепа до начала сортировки соответствующего вагона на основе соответствующей характеристики.
Предпочтительно способ по данному изобретению осуществляют также путем фиксирования устройством управления характеристики за счет фиксации ввода данных или операции обслуживающего персонала. Это означает, что устройство управления фиксирует характеристику, например, путем маркировки обслуживающим персоналом в вагонном листе соответствующих вагонов или присвоения им определенных качеств.
В особенно предпочтительном варианте осуществления способа по данному изобретению на основе характеристики устройство управления использует для отцепа пониженный по сравнению со скоростью отцепа профиль заданной скорости выхода. При наличии информации о пониженном трении уже до начала самого процесса сортировки соответствующего отцепа ее используют согласно указанному выше для задания пониженного профиля заданной скорости выхода, т.е. скоростного профиля с пониженными скоростями, и, тем самым, для замедления отцепа как в вагонном замедлителе, так и, по меньшей мере, в следующем вагонном замедлителе таким образом, чтобы избежать сбоев процесса сортировки. Не смотря на пониженное или уменьшенное трение и вызванного этим слабого торможения отцепа в вагонном замедлителе.
В одном из особенно предпочтительных вариантов модернизации способа по данному изобретению задерживают следующий за отцепом другой отцеп. Это означает, что изменяют или воздействуют не только на скоростной профиль проблемного из-за плохой замедляемости отцепа, но и задерживают следующий за ним отцеп, т.е. понижают его скорость или скоростной профиль. Это обеспечивает выдерживание необходимого интервала до предыдущего отцепа, не смотря на снижение его скорости, чтобы избежать сбоев в процессе сортировки в виде, например, засланных вагонов или набеганий.
Относительно устройства управления техникой ранжировки сортировочной горки в основу данного изобретения положена задача, предложить устройство управления, обеспечивающее возможность повышения качества сортировки и предотвращения сбоев или их сокращения в процессе сортировки.
Эту задачу согласно изобретению решают посредством устройства управления, причем устройство управления выполнено для распознавания у отцепа в виде сходящего вагона или сходящей группы вагонов наличия, по меньшей мере, между колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя пониженного по сравнению со штатным трения или для его прогнозирования, далее для определения сниженного значения заданной скорости выхода из вагонного замедлителя и/или для определения, по меньшей мере, для следующего ниже по горке вагонного замедлителя увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, сниженного значения заданной скорости выхода из следующего вагонного замедлителя и/или для управления, по меньшей мере, следующим вагонным замедлителем с учетом увеличения тормозного усилия или определенного, по меньшей мере, одного значения заданной скорости выхода из следующего вагонного замедлителя.
Преимущества устройства управления по данному изобретению соответствуют преимуществам способа по данному изобретению, в связи с этим действительны приведенные выше выкладки. Это относится также к указанным далее предпочтительным вариантам модернизации устройства управления по данному изобретению относительно соответствующих предпочтительных вариантов усовершенствования способа по данному изобретению, так что в этой связи следует учесть предыдущие пояснения.
Предпочтительно устройство управления по данному изобретению выполнено, по меньшей мере, для фиксации измеренного параметра отцепа и для выявления наличия пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа и тормозной балкой вагонного замедлителя с учетом, по меньшей мере, одного измеренного параметра.
В другом, особенно предпочтительном варианте исполнения устройства управления по данному изобретению блок датчиков предназначен для фиксирования при торможении отцепа, по меньшей мере, измеренного скоростного параметра отцепа, а устройство выполнено для выявления наличия пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом и тормозной балкой вагонного замедлителя с учетом, по меньшей мере, одного измеренного скоростного параметра.
В другом особенно предпочтительном варианте исполнения устройства управления по данному изобретению оно выполнено для осуществления других указанных ранее предпочтительных усовершенствований способа по данному изобретению.
Далее изобретение более детально раскрыто на основе примеров его осуществления и поясняется чертежами на которых представлено следующее:
Фигура 1 схема сортировочной горки с примером выполнения устройства управления по данному изобретению;
Фигура 2 примерная диаграмма с квадратом скорости в качестве функции пути, с одной стороны, для отцепа со штатной силой трения и, с другой стороны, для отцепа с пониженным трением;
Фигура 3 другой пример диаграммы с квадратом скорости в качестве функции пути, с одной стороны, для отцепа со штатной силой трения и, с другой стороны, для отцепа с пониженным трением, управляемым согласно примеру осуществления способа по данному изобретению.
На фигуре 1 показана схема сортировочной горки 10 с примером выполнения устройства управления по данному изобретению. При этом в верхней части изображения показаны железнодорожные пути сортировочной горки 10, а в нижней части изображения показан профиль или продольный разрез сортировочной горки 10.
По фигуре 1 сортировочная горка 10, входящая в состав ранжировочной технологии железнодорожного транспорта, имеет скоростной уклон 20, к которому примыкает ранжировочная зона 40 с промежуточным уклоном 30, сортировочными стрелками 80-86, а также сортировочные пути 50-57. На фигуре показаны также вагонные замедлители в виде нижних тормозных позиций 60, 61 и парковые вагонные замедлители 70-77.
Кроме указанных компонентов сортировочной горки 10 на фигуре показаны отцепы 100 и 101, надвинутые или отжатые горочным локомотивом 110 на сортировочную горку и движущиеся под действием силы тяжести вдоль сортировочной горки 10.
На фигуре 1 для управления вагонными замедлителями в виде горочных тормозных позиций 60 и 61 также показано устройство 200 управления нижними тормозными позициями, соединенный проводными или беспроводными коммуникационными линиями 210 и 211 с нижними тормозными позициями 60, 61.
Соответствующим образом парковые вагонные замедлители 70-77 технически коммутированы с устройством 220 управления парковыми вагонными замедлителями. При этом для наглядности на фигуре 1 показан пример соответствующей коммуникационной линии 221 между парковым вагонным замедлителем 77 и устройством 220 управления парковыми вагонными замедлителями. Устройство 200 управления нижними тормозными позициям, а также устройство 220 управления парковыми вагонными замедлителями соответственно соединены коммуникационными линиями 231 или 232 с центральным устройством 230 управления сортировочной горки 10. Это означает, что компоненты 200, 220 и 230 совместно образуют предназначенное, в частности, для управления вагонными замедлителями в виде нижних тормозных позиций 60 и 61, а также парковыми вагонными замедлителями 70-77 устройство управления в виде рассредоточенной системы управления. Альтернативой этому была бы, конечно, возможность соединить нижние тормозные позиции 60, 61 и парковые вагонные замедлители 70-77 напрямую с центральным устройством 230 управления, или же осуществить чисто децентрализованное управление без центрального устройства 230 управления. Образованное центральным устройством 230, устройством 200 управления нижними тормозными позициям и устройством 220 управления парковыми вагонными замедлителями устройство управления имеет как аппаратно-технические компоненты, например, в виде соответствующих процессоров и накопителей, так и программно-технические компоненты, например, в виде программного кода.
В рабочем процессе сортировочной горки 10 воздействие окружающей среды, например грязь или лед может привести к сильному снижению параметра трения, например, между колесом или несколькими колесами отцепа 100 и тормозными балками нижней тормозной позиции 60 и паркового вагонного замедлителя 70.
Это приводит к невозможности выдерживания отцепом 100 заданной устройством управления скорости выхода. Из-за возможности связанных с этим сбоев процесса сортировки, например быстрого наката на стоящие на сортировочном пути 50 вагоны, вероятности нагона не показанного для наглядности на фигуре 1 идущего впереди отцепа или возможности появления засланного отцепа, такую ситуацию необходимо максимально предотвратить.
В рамках примера осуществления способа по данному изобретению с этой целью выявляют или прогнозируют наличие между, по меньшей мере, колесом отцепа 100 и тормозной балкой вагонного замедлителя 60 в виде нижней тормозной позиции пониженного по сравнению со штатным трения. Соответствующее выявление осуществляют, например, фиксируя посредством не показанного на фигуре 1 блока датчиков, по меньшей мере, измеренного для отцепа 100 параметра и выявляют наличие пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа 100 и тормозной балкой вагонного замедлителя 60 с учетом, по меньшей мере, одного измеренного параметра. При этом предпочтительно посредством блока датчиков во время торможения отцепа 100 в вагонном замедлителе 60 фиксируют, по меньшей мере, измеренный для отцепа 100 скоростной параметр и выявляют наличие пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа 100 и тормозной балкой вагонного замедлителя 60 с учетом, по меньшей мере, одного измеренного скоростного параметра. Используемый при этом блок датчиков может быть, например, радаром и/или иметь, по меньшей мере, колесный датчик. Наличие пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа 100 и тормозной балкой вагонного замедлителя выявляют при этом, например, таким образом, что в вагонном замедлителе 60 или в его устройстве 200 управления устанавливают отсутствие необходимого замедления отцепа 100, не смотря на приложенное в вагонном замедлителе 60 тормозное усилие.
Альтернативно или также в дополнение к описанному выше автоматическому выявлению пониженного трения или пониженного коэффициента трения существует возможность прогнозирования пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа 100 и тормозной балкой вагонного замедлителя 60 устройством управления на основе соответствующей характеристики отцепа 100 в вагонном листе. При этом соответствующую характеристику устройство 30 управления фиксирует после ввода или операции обслуживающего персонала.
Независимо от способа выявления устройством управления пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа 100 и тормозной балкой вагонного замедлителя 60 для вагонного замедлителя 60 затем определяют, по меньшей мере, пониженное значение заданной скорости выхода из вагонного замедлителя. Альтернативно или дополнительно к этому существует также возможность определения для вагонного замедлителя, тормозной позиции ниже по горке, т.е. в данном случае для паркового вагонного замедлителя 70 увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, пониженного значения заданной скорости выхода из следующего вагонного замедлителя.
В рамках описанного примера осуществления по фигуре 1 следует учесть, что наличие пониженного трения выявляет вагонный замедлитель 60 или его устройство 200 управления и затем определяет или задает для следующего за ним ниже по горке вагонного замедлителя 70 увеличенное тормозное усилие. Это приводит к тому, что отцеп 100 при достижении паркового вагонного замедлителя 70 сразу тормозят с необходимым увеличенным, а при необходимости с максимальным тормозным усилием.
В частности, когда в отличии от показанного на фигуре 1 сортировочная горка 10 имеет три тормозные позиции, т.е. наряду с горочной тормозной позицией 60 и 61 и сортировочными путями 70-77 имеет также расположенный выше по горке горочных вагонных замедлителей 60, 61 верхний замедлитель, целесообразно также определять пониженное значение заданной скорости выхода, по меньшей мере, из следующего ниже по горке вагонного замедлителя. Таким образом, уже в верхнем замедлителе выявляют пониженное трение, т.е. сниженную тормозную способность отцепа 100. На этой основе определяют или задают, в частности, для горочного замедлителя 60 пониженное значение заданной скорости выхода из этого следующего вагонного замедлителя 60. Это означает, что горочный замедлитель 60, исходя из его тормозной способности, тормозит отцеп 100 сильнее, чем это было бы необходимо или происходило для отцепа со штатной тормозной способностью. За счет этого отцеп 100 замедляют в стрелочной зоне 40, и поэтому он заходит в парковый вагонный замедлитель 70 с пониженной скоростью входа. Это предпочтительно обеспечивает для паркового вагонного замедлителя возможность замедлить отцеп 100 до допустимой скорости входа на сортировочный путь 50.
В соответствии с вышеизложенным вагонным замедлителем 60 управляют, таким образом, с учетом, по меньшей мере, одного пониженного значения заданной скорости выхода и/или, по меньшей мере, одним следующим ниже по горке вагонным замедлителем 70 управляют с учетом увеличено тормозного усилия или, по меньшей мере. Пониженного значения заданной скорости выхода.
Далее в рамках способа по данному изобретению на основе фигур 2 и 3 раскрыта эпюра скоростей, регулируемая в отличии от обычного способа.
На фигуре 2 показана примерная диаграмма квадрата скорости в качестве функции отрезка, с одной стороны, для отцепа со штатной силой трения и, с другой стороны, для отцепа с пониженной силой трения. Конкретно на фигуре 2 сплошной линией или кривой К качественно показана типичная эпюра скоростей тяжелого, штатно замедляемого на сортировочной горке отцепа. При этом на абсциссе показан путь s или место, а на ординате показан квадрат скорости v2. Так как квадрат скорости пропорционален кинетической энергии отцепов, такой показ по сравнению с линейным изображением скорости как таковой лучше иллюстрирует функцию пути s. В частности, это лучше иллюстрирует тормозная способность соответствующего балочного вагонного замедлителя или связанное с ней уменьшение кинетической энергии.
На основе показанной эпюры скорости v2 понятны рабочие зоны отдельных балочных вагонных замедлителей. При этом для описания примера осуществления исходили из устройства для формирования поездов или сортировочной горки технической ранжировки с тремя тормозными позициями. Такими тормозными позициями являются верхний вагонный замедлитель, горочный вагонный замедлитель, а также парковый вагонный замедлитель или соответствующие позиции.
Как показано на фигуре 2, рабочая зона отдельных вагонных замедлителей в случае верхнего вагонного замедлителя проходит от места входа в вагонный замедлитель s11 до выхода или конца вагонного замедлителя s12, в случае горочного вагонного замедлителя соответственно между местами или точками пути s31 s32. Задачей вагонных замедлителей является торможение соответствующих отцепов со скорости их входа до соответствующей заданной скорости их выхода. В случае кривой К или соответствующего ей отцепа квадраты скорости при входе в вагонные замедлители составляют v2 11, v2 21 или v2 31. В соответствующей номенклатуре квадраты скорости при выходе из соответствующих вагонных замедлителей составляют v2 12, v2 22 или v2 32.
Максимально возможное тормозное усилие соответствующего замедлителя с учетом определенного неблагоприятного коэффициента трения показано на фигуре 2 соответствующей сплошной жирной линией с условными обозначениями BV1, BV2 или BV3. При этом необходимо учитывать, что в обычном режиме сортировки каждый вагонный замедлитель имеет определенный резерв. Этот резерв уменьшается с ростом веса соответствующего отцепа. Как правило, самый большой соответствующий резерв у верхнего вагонного замедлителя и самый маленький у паркового вагонного замедлителя. При этом наибольшее тормозное усилие прикладывает, как правило, горочный вагонный замедлитель, а наименьшее тормозное усилие прикладывает верхний замедлитель, так как его необходимо прикладывать, как правило, только к тяжелым отцепам.
Хотя в основе (максимального) тормозного усилия BV1, BV2, BV3 вагонных замедлителей уже лежат определенные неблагоприятные коэффициенты трения в особых условиях, например в случае загрязнения колесных ободов, они могут быть еще ниже.
Регулируемое в этом случае пониженное тормозное усилие вагонных замедлителей показано на фигуре 2 жирной пунктирной линией с условными обозначениями BV1’, BV2’ или BV3’ для отдельных вагонных замедлителей.
Из-за пониженного тормозного усилия BV1’, BV2’, BV3’ вагонных замедлителей верхний вагонный замедлитель всеже способен, не смотря на низкий коэффициент трения, обеспечить заданную скорость выхода за счет самого большого резерва. Поэтому отцеп доходит до соответствующего горочного замедлителя с плановой скоростью входа. Однако, из-за пониженного коэффициента трения резерв горочного замедлителя расходуется таким образом, что горочный замедлитель уже не может затормозить отцеп до заданной скорости выхода. Отягчающим обстоятельством при этом является то, что корректная скорость выхода из верхнего вагонного замедлителя не дает поначалу никакого повода, не принимать отцеп за отцеп со штатным характером торможения. Поэтому горочный замедлитель не сразу тормозит с максимальным тормозным усилием, так как отсутствует информация о низкой тормозной способности отцепа. Несмотря на это, алгоритм регулировки горочного замедлителя впоследствии выявляет рост разницы между заданным параметром и фактическим параметром скорости отцепа, за счет чего горочный замедлитель затем плавно увеличивает тормозное усилие до максимального. Однако, с началом процесса регулировки имеющееся тормозное усилие остается неиспользованным.
Таким образом, в результате этого из-за повышенной скорости выхода отцепа из горочного замедлителя штатная или плановая скорость входа в парковый вагонный замедлитель также явно превышена. Хотя из-за такого превышения алгоритм регулировки паркового вагонного замедлителя и прикладывает незамедлительно максимальное тормозное усилие, но, как правило, резерва паркового замедлителя недостаточно для торможения отцепа с пониженным коэффициентом трения до заданной скорости. Таким образом, отцеп идет по сортировочному пути слишком быстро и может нанести тяжелые повреждения грузу и вагонам. Соответствующая эпюра скорости v2, например, показана на фигуре 2 пунктирной кривой К, отличающейся, начиная от места или точки пути s21 от кривой отцепа со штатной тормозной способностью. Квадраты скоростей этого отцепа с пониженным или сильно уменьшенным коэффициентом трения при выходе из горочного вагонного замедлителя или при входе в парковый вагонный замедлитель отмечены на фигуре 2 условными обозначениями v2 31, v2 22 или v2 32.
На фигуре 3 показана примерная диаграмма квадрата скорости в качестве функции пути, с одной стороны, для отцепа со штатной силой трения и, с другой стороны, для управляемого согласно примеру осуществления способа по данному изобретению отцепа с пониженной силой трения. Изображение по фигуре 3 соответствует изображению по фигуре 2, причем одинаковые компоненты имеют одинаковые условные обозначения.
На фигуре 3 показано, как с помощью примера осуществления способа по данному изобретению можно ослабить или предотвратить показанные на фигуре 2 последствия сильно пониженного коэффициента трения. Посредством устройства управления можно сделать предположение о масштабе снижения коэффициента трения путем либо ввода в систему информации извне, либо путем выявления, например, в верхнем вагонном замедлителе. При этом, с одной стороны, можно допустить фиксированный пониженный коэффициент трения или же оценить его вариабельность или динамику, или задать его.
Если, например, на основе автоматического распознавания уже до непосредственного начала сортировки соответствующего отцепа или путем речного ввода в вагонный лист заданной характеристики вагона или отцепа известно о наличии у него плохой тормозной способности или возможном наличия таковой, то на основе сниженной тормозной способности можно определить новую заданную скорость входа для паркового вагонного замедлителя. С помощью этой заданной скорости входа существует возможность определить заданную скорость выхода из горочного вагонного замедлителя с учетом сопротивлений в сортировочной зоне и в отдельных случаях свойств соответствующего отцепа. Посредством заданной скорости выхода из горочного вагонного замедлителя и сниженной тормозной способности горочного замедлителя можно определить необходимую скорость входа в горочный вагонный замедлитель.
Таким образом, можно теперь рассчитать необходимый объем затрат тормозного резерва верхнего вагонного замедлителя для безопасной сортировки отцепа. При этом отходя от показанного на фигуре 3 нет необходимости задействовать полный тормозной резерв верхнего вагонного замедлителя.
Из того, что соответствующий отцеп, таким образом, сильнее тормозят уже в верхнем вагонном замедлителе, вытекает показанная пунктиром на фигуре 3 сокращенная эпюра скорости или соответственно сокращенный скоростной профиль K”, определяющий сниженную (заданную) скорость выхода v2 12 из верхнего вагонного замедлителя, сниженную (заданную) скорость входа v2 21, в горочный вагонный замедлитель, сниженную (заданную) скорость выхода из горочного вагонного замедлителя, а также сниженную (заданную) скорость входа v2 31, в парковый вагонный замедлитель. Однако, решающим при этом является возможность соблюдения, таким образом, предусмотренной (заданной) скорости выхода v2 32, из паркового вагонного замедлителя. Вышеуказанное понятие «(заданная)» подразумевает, что при этом фактические соответствующие скорости (или их квадраты), т.е. фактические параметры, соответствуют предусмотренным заданным параметрам. Необходимо учесть, что сниженная тормозная способность BV2” и BV3” горочного вагонного замедлителя и паркового вагонного замедлителя неизменны по сравнению с соответствующими BV2’ и BV3’ по фигуре 2. Различие изображений заключается только в соответствующих разницах (заданных) скоростей v2 21 или v2 31. При сравнении фигур 2 м 3 понятно, что максимальный уровень скорости тяжело замедляемого отцепа снижен по сравнению с первоначальным расчетом. В результате, тем самым, для обеспечения безопасности отцепа в расчет берут снижение пропускной способности сортировочной горки.
В соответствии с вышеизложенным описанием примеров осуществления способа по данному изобретению, а также устройства управления по данному изобретению последние обеспечивают возможность понижения скоростного профиля соответствующего отцепа на основе дополнительной информации о наличии особенно низкого коэффициента трения. Эта дополнительная информация обеспечивает возможность оптимального использования имеющегося в наличии тормозного резерва вагонных замедлителей избежать или, по меньшей мере, сократить сбои в работе сортировочной горки.
1. Способ эксплуатации сортировочной горки (10) с техникой ранжировки, причем посредством устройства управления (200, 220, 230) сортировочной горкой (10) для отцепа (100) в виде сходящего вагона или группы сходящих вагонов
- выявляют наличие или прогнозируют наличие пониженного по сравнению со штатным трения между, по меньшей мере, колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60),
- затем определяют, по меньшей мере, пониженное значение заданной скорости выхода (v2 12'') из вагонного замедлителя (60) и/или определяют, по меньшей мере, для следующего ниже по горке другого вагонного замедлителя (70) увеличенное тормозное усилие или, по меньшей мере, сниженное значение заданной скорости выхода (v2 22”) из другого вагонного замедлителя (70) и
- управляют вагонным замедлителем (60) с учетом, по меньшей мере, одного сниженного значения заданной скорости выхода (v2 12'') из вагонного замедлителя (60) и/или управляют, по меньшей мере, одним следующим вагонным замедлителем (70) с учетом увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, одного пониженного значения заданной скорости выхода (v2 22”) из следующего вагонного замедлителя (70).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
- посредством блока датчиков фиксируют, по меньшей мере, измеренный по отношению к отцепу параметр и
- выявляют наличие пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60) с учетом, по меньшей мере, одного измеренного параметра.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что
- посредством блока датчиков в вагонном замедлителе (60) фиксируют во время торможения отцепа (100), по меньшей мере, измеренный по отношению к отцепу (100) скоростной параметр и
- выявляют наличие пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60) с учетом, по меньшей мере, одного измеренного скоростного параметра.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один измеренный скоростной параметр фиксируют посредством блока датчиков, имеющего, по меньшей мере, радар и/или, по меньшей мере, радарный датчик.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что выявляют наличие пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60), если при прилагаемом вагонным замедлителем (60) тормозном усилии не фиксируют замедление отцепа (100).
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что
- наличие пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60) выявляют в процессе торможения отцепа (100) в вагонном замедлителе (60);
- по меньшей мере, для следующего ниже по горке вагонного замедлителя (70) затем определяют увеличенное тормозное усилие или, по меньшей мере, одно уменьшенное значение заданной скорости выхода (v2 22”), по меньшей мере, из следующего вагонного замедлителя (70) и
- по меньшей мере, одним следующим вагонным замедлителем (70) управляют с учетом увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, одного уменьшенного значения заданной скорости выхода (v2 22”).
7. Способ по любому из пп. 2-6, отличающийся тем, что
- посредством блока датчиков, имеющего камеру, фиксируют, по меньшей мере, колесо отцепа (100) и
- пониженное трение между, по меньшей мере, одним колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60) прогнозируют на основе выявленного ухудшения характеристик колеса, в частности, в виде загрязнения или обледенения колеса.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что пониженное трение между, по меньшей мере, одним колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60) прогнозируют посредством устройства (200, 220, 230) управления на основе соответствующей характеристики отцепа (100) в вагонном листе.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что устройство (200, 220, 230) управления фиксирует характеристику по вводу или рабочей операции обслуживающего персонала.
10. Способ по любому из пп. 8 или 9, отличающийся тем, что на основе характеристики устройство (200, 220, 230) управления применяет для отцепа (100) заданный скоростной профиль (К”), сокращенный по отношению к скорости отцепа (100).
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что следующий за отцепом (100) отцеп (110) задерживают.
12. Устройство (200, 220, 230) управления сортировочной горкой (10) с техникой ранжировки, причем устройство (200, 220, 230) управления предназначено
- для выявления или прогнозирования у отцепа (100) в виде сходящего вагона или группы сходящих вагонов наличия пониженного по сравнению со штатным трения между, по меньшей мере, колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60),
- для последующего определения пониженного значения заданной скорости выхода из вагонного замедлителя (60) и/или для определения, по меньшей мере, для следующего ниже по горке вагонного замедлителя (70) увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, сниженного значения заданной скорости выхода (v2 22”) из следующего вагонного замедлителя (70) и
- для управления вагонным замедлителем (60) с учетом, по меньшей мере, сниженного значения заданной скорости выхода (v2 12'') из вагонного замедлителя (60) и/или для управления следующим вагонным замедлителем (70) с учетом увеличенного тормозного усилия или, по меньшей мере, одного сниженного значения заданной скорости выхода (v2 22”) из следующего вагонного замедлителя (70).
13. Устройство (200, 220, 230) управления по п. 12, отличающееся тем, что
- оно содержит блок датчиков, предназначенный для фиксирования, по меньшей мере, измеренного в отношении отцепа параметра и
- устройство (200, 220, 230) управления предназначено для выявления наличия пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60) с учетом, по меньшей мере, одного измеренного параметра.
14. Устройство (200, 220, 230) управления по п. 13, отличающееся тем, что
- блок датчиков предназначен для фиксирования во время торможения отцепа (100) в вагонном замедлителе (60), по меньшей мере, скоростного параметра, измеренного по отношению к отцепу (100) и
- устройство (200, 220, 230) управления предназначено для выявления наличия пониженного трения между, по меньшей мере, одним колесом отцепа (100) и тормозной балкой вагонного замедлителя (60) с учетом, по меньшей мере, одного измеренного параметра скорости.
15. Устройство (200, 220, 230) управления по любому из пп. 12-14, отличающееся тем, что оно предназначено для осуществления способа по любому из пп. 4-11.
