BRPI0512291B1

BRPI0512291B1 - método e dispositivo para ajustar dispositivo de freio eletropneumático em um vagão ferroviário

Info

Publication number: BRPI0512291B1
Application number: BRPI0512291A
Authority: BR
Inventors: W Lumbis Anthony; M Mclaughlin Bryan; S Newton Gary
Original assignee: New York Air Brake Corp
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2018-05-08
Also published as: EP1758779B1; US6979061B1; DE602005003574T2; MXPA06014151A; AU2005265120A1; CA2541743A1; CA2541743C; EP1758779A2; WO2006009858A2; CN1906071A; US20050280310A1; DE602005003574D1; WO2006009858A3; AU2005265120B2; ZA200602054B; BRPI0512291A; CN1906071B

Abstract

método e dispositivo para ajustar freios ecp aos modos de operação. a presente invenção refere-se a método de ajuste de um dispositivo de freio eletropneumático (45) em um vagão ferroviário a um modo de operação que inclui aplicação de uma tensão de ativação em uma linha de trem (40) a cada dispositivo de freio conectado á linha de trem (40). um sinal de comando é enviado para cada dispositivo de freio (45) para introduzir um modo de operação solicitado. um sinal de reconhecimento é recebido de cada um dos dispositivos de freio (45) na linha de trem (40) e um sinal de comando é enviado para cada dispositivo de freio(45) para parar a transmissão.

Description

(54) Título: MÉTODO E DISPOSITIVO PARA AJUSTAR DISPOSITIVO DE FREIO ELETROPNEUMÁTICO EM UM VAGÃO FERROVIÁRIO (51) Int.CI.: B60T 13/66 (30) Prioridade Unionista: 21/06/2004 US 10/871,382 (73) Titular(es): NEW YORK AIR BRAKE CORPORATION (72) Inventor(es): ANTHONY W. LUMBIS; GARY S. NEWTON; BRYAN M. MCLAUGHLIN

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO E DISPOSITIVO PARA AJUSTAR DISPOSITIVO DE FREIO

ELETROPNEUMÁTICO EM UM VAGÃO FERROVIÁRIO.

Antecedentes e Sumário da Descrição [001] A presente invenção refere-se, de um modo geral, a sistemas de freios pneumáticos eletricamente controlados (ECP) e, mais especificamente, ao ajuste dos modos de operação.

[002] Em algumas operações únicas de ECP, trens são separados em pequenos grupos de aproximadamente 10 vagões para tração em baixa velocidade por pequenas locomotivas industriais. Essas locomotivas são adaptadas com sistemas elétricos automotores de capacidade relativamente baixa que não são capazes de suportar uma fonte de alimentação de linha férrea de 2500 Watts, como requerido para uma operação ECP completa. Os dispositivos de controle de vagões (CCDs) nesses vagões, portanto, devem ser capazes de emular a resposta de uma válvula de controle de freio pneumático convencional, de modo que possam ser operados no modo pneumático convencional.

[003] A Especificação ECP AAR define que uma vez que CCDs ou dispositivos de freios eletropneumáticos sejam paralisados, eles reiniciarão (serão ativados) dentro de dois segundos após a tensão da linha férrea ter alcançado 100 V de CC. A fim de assegurar interoperabilidade entre fornecedores de ECP, essa função de ativação deve ser mantida a mesma como definido por especificações AAR para essa função de controle de emulação pneumática. Adicionalmente, para os CCDs é enviada uma mensagem de comunicação a fim de introduzir o modo de emulação pneumática. Isso proporciona um método específico ou positivo para colocar os CCDs nesse modo de emulação ou outros modos especiais de operação, tais como vazios/ carregados e teste funcional (aplicar/ liberar).

[004] O presente método de ajuste de um dispositivo de freio eletropneumático em um vagão ferroviário a um modo de operação inclui

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2/8 a aplicação de uma tensão de ativação em uma linha férrea para cada dispositivo de freio conectado à linha férrea. Um sinal de comando é enviado para cada dispositivo de freio para introduzir o modo de operação. Um sinal de reconhecimento de cada um dos dispositivos de freio na linha férrea é recebido e um sinal de comando para cada dispositivo de freio para parar a transmissão é enviado.

[005] Um dispositivo para ajuste de um dispositivo de freio eletropneumático em um vagão ferroviário a um modo de operação inclui um conector de linha férrea para conectar o dispositivo a uma linha férrea, um gerador de tensão de ativação e um transceptor para enviar sinais de comando e receber sinais de reconhecimento de cada dispositivo de freio eletropneumático na linha férrea. Um controlador aplica a tensão de ativação à linha férrea, envia um sinal de comando através do transceptor ao dispositivo de freio para introduzir o modo de operação, recebe um sinal de reconhecimento de cada um dos dispositivos de freio na linha férrea do transceptor e envia um sinal de comando para cada dispositivo de freio a fim de parar a transmissão através do transceptor.

[006] Esses e outros aspectos da presente discrição se tornarão evidentes da descrição detalhada seguinte, quando considerada em conjunto com os desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos [007] A figura 1 é uma vista plana de um dispositivo de ajuste de modo de emulação pneumática, de acordo com os princípios da presente descrição.

[008] A figura 2 é uma vista em perspectiva do dispositivo da figura 1.

[009] A figura 3 é uma vista esquemática de um dispositivo de ajuste de modo de emulação pneumática.

Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas [0010] O presente método de ajuste de um dispositivo de freio eletropneumático em um vagão ferroviário a um modo de emulação

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3/8 pneumática ou outros modos de operação começa pela aplicação de uma tensão de ativação na linha férrea para cada dispositivo conectado à linha férrea. A seguir, um sinal de comando é enviado para cada dispositivo de freio para introduzir a emulação pneumática ou outros modos. Outros modos especiais incluem vazio, carregado, teste funcional (aplicar/ liberar) e pode ser comandado de maneira similar. Então, cada um dos dispositivos na linha do trem envia de volta um sinal de reconhecimento. Com o recebimento dos sinais de reconhecimento de cada um dos CCDs, um sinal de comando é enviado de volta para cada um dos dispositivos para parar a transmissão. O sinal pode ser realizado através da linha férrea, como é presentemente conhecido, ou pode ser uma comunicação sem fio. O sinal de reconhecimento pode ser que cada dispositivo tenha recebido o comando de modo ou introduzido o modo solicitado e/ ou que o dispositivo seja acionado e esteja se comunicando.

[0011] É feita uma determinação com relação a quantos dispositivos enviarão um sinal de reconhecimento. O número de sinais de reconhecimento é comparado com o número de dispositivos de freio eletropneumáticos conhecidos na linha férrea. Se eles correspondem, o sinal de comando de parada de transmissão é enviado. Na maioria dos sistemas, a locomotiva ou dispositivo portátil gera a tensão de ativação de uma fonte de tensão, que é substancialmente menor do que a tensão de ativação. Isso é realizado pelo conversor de CC para CC de baixa para alta tensão. Por causa da alta tensão, uma segurança é embutida no sistema. A ativação de dois comutadores, uma para cada mão, é requerida antes que a tensão de ativação possa ser aplicada à linha férrea. Uma vez que o processo esteja acabado e o comando de parada de ativação tenha sido enviado, o dispositivo de controle pode ser desconectado da linha férrea.

[0012] Embora a presente descrição seja descrita com relação a um dispositivo portátil, como nas figuras 1 e 2, o método também pode ser conduzido por um dispositivo na locomotiva. O Dispositivo de

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Energização de Linha férrea (TED) portátil 10 inclui um alojamento 12, com fontes de energia e eletrônicas apropriadas, conectadas por uma linha 14 a um conector de linha férrea 16. Embora a configuração para o conector de linha férrea 16 seja mostrada como um conector de linha férrea AAR, qualquer outro conector de linha férrea pode ser usado para combinar com aquele do trem. O alojamento 12 inclui um orifício de carregamento de bateria 20. Em lados opostos do alojamento 12 estão um par de comutadores 22A, 22B. Adjacentes aos dois comutadores 22A, 22B estão dois manípulos 24A, 24B. Isso permite segurar o alojamento 12 e a atuação dos comutadores 22A, 22B, por exemplo, pelos polegares. Isso é uma precaução de segurança de modo que a tensão de ativação não seja aplicada até que ambos comutadores 22A, 22B sejam ativadas. Conforme ilustrado, esses comutadores são de botão de pressão, mas outros comutadores podem ser usados. O comutador 22A pode ser o comutador de ligação do sistema e o comutador 22B pode ser o comutador de aplicação de tensão à linha do trem.

[0013] No topo do alojamento 12 está um visor 26, que pode ser um visor digital. O número de respostas dos dispositivos de comunicação será ilustrado no visor 26. Três indicadores 28 também são proporcionados na superfície de topo do alojamento 12. Os indicadores 28 podem ser diodos emissores de luz ou outros dispositivos de iluminação que indicam, por exemplo, o estado de energia da linha férrea, o estado de energia do sistema e o estado de comunicação. Também, localizada no topo do alojamento 12 está um comutador seletor de modo 27 e um comutador de transmissão 29. O comutador seletor de modo 27 pode ser um comutador de posição giratório ou outro múltiplo, que é usado para selecionar os comandos de modo a serem transmitidos para os CCDs (por exemplo, modo de emulação pneumática, modo vazio ou carregado ou modo de teste funcional especial (aplicar ou liberar)). O comutador de transmissão 29 é, tipicamente, um comutador de botão de pressão, mas outros tipos de comutadores

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5/8 podem ser usados. Os dois comutadores 27, 29 podem ser combinados, por exemplo, um seletor de modo giratório, quando pressionado, transmitirá o comando de modo selecionado.

[0014] Embora ambos comutadores 22A e 22B devam ser fechadas simultaneamente para aplicação da alta tensão de ativação, apenas o comutador de ligação 22A precisa ser fechada durante a transmissão do sinal de seleção de modo. Após o sinal de ativação, os outros sinais estão em uma tensão substancialmente baixa. Se apenas um único modo for desejado, as comutadores 27, 29 podem ser eliminadas e o sinal de seleção de modo será enviado automaticamente, quando os CCDs informarem a energização.

[0015] A figura 3 é uma vista esquemática geral para compreender a operação do dispositivo na realização do método. Uma bateria 30 é conectada ao orifício de carregamento de bateria 20. A bateria pode ser, por exemplo, uma bateria de chumbo vedada de CC de 12 V. Essa pode ser a mesma bateria que é usada nos CCDs para o sistema de freio eletropneumático. A bateria 30 é conectada a um dispositivo de conversão de tensão 32. Isso pode incluir um conversor de CC para CC de baixa para alta tensão ou outro dispositivo, que converte tensão da bateria de 12 volts para produzir a tensão de ativação requerida. De acordo com a Especificação AAR, essa tensão é 100 V de CC. A saída do dispositivo de conversão de tensão 32 é conectada ao manípulo 14 do conector de linha férrea 16 através de um filtro 33.

[0016] Um transceptor 34 também é conectado ao manípulo 14 do conector de linha férrea 16 através de um circuito de acoplamento de linha férrea 35. O transceptor 34 pode ser um transceptor Echelon LONWORKS® PLT-22. Esse é o sistema usado no exemplo e na Especificação AAR.

[0017] Um controlador 36 é proporcionado e controla o dispositivo de conversão de tensão 32 e o transceptor 34. O controlador 36 também é conectado e recebe entradas dos comutadores 22A e 22B, do seletor de modo 27 e do comutador de transmissão 29.O controlador

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6/8 também controla o visor 26 através do acionador de visor 37 e pode controlar um ou mais dos três indicadores 28. O controlador 36 é responsivo aos comutadores 22A, 22B para controlar a aplicação segura da energia à linha férrea 40 e responsivo aos comutadores 27, 29, para selecionar e transmitir a mensagem de modo correto para os CCDs. Conversores de tensão adicionais 39 são proporcionados.

[0018] Uma linha férrea 40 é conectada ao conector de linha férrea 16 por um conector 42. Um CCD 45 no vagão é conectado à linha férrea 40. O CCD 45 inclui componentes eletrônicos de CCD 44, que controlam os componentes pneumáticos de CCD 46, que tira ar de um reservatório 48 e proporciona o mesmo a um cilindro de freio BC. Os componentes pneumáticos de CCD 46 são conectados a um tubo de freio BP. No modo de emulação pneumático, o CCD 45 é responsivo às mudanças da pressão no tubo de freio BP e controla a pressão no cilindro de freio BC através dos componentes pneumáticos de CCD 46. A vista esquemática de elementos dentro do alojamento 12 ilustrado na figura 3 pode estar no dispositivo portátil das figuras 1 e 2 ou pode ser um dispositivo não portátil localizado na locomotiva.

[0019] O TED 10 é usado para ativar os CCDs 45 e comandar os mesmos para introduzir emulação pneumática ou outro modo. Esse dispositivo 10 é um dispositivo portátil, que proporciona energia e comunicação para a linha férrea 40 através de um conector de linha férrea padrão aprovado-AAR 16. O TED 10 deriva sua energia de uma bateria de chumbo vedada de CC de 12 V padrão 30 e proporciona uma saída de, aproximadamente, CC de 100 V para um período de tempo predeterminado. Como uma característica de segurança, a saída de 100 V de CC é travada através de dois botões de pressão 22A e 22B, localizados em lados opostos do alojamento 12, que devem ser ambos comprimidos a fim de ativar a saída. Essa ação resulta na saída sendo aplicada à linha férrea 40 por um período de tempo preestabelecido, independente de quanto tempo os botões de pressão 22A, 22B são mantidos comprimidos.

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7/8 [0020] Quando ativado, o dispositivo 10 também proporciona uma mensagem de comunicação para pesquisar os CCDs 45 na rede. Com o recebimento da mensagem, os CCDs 45 transmitem uma mensagem indicando que eles estão energizados e em linha. Uma vez que os CCDs 45 estejam energizados e em linha, o modo de emulação ou outros modos especiais podem ser iniciados através da seleção do modo desejado usando o comutador seletora de modo 27 e ativando o comutador de transmissão 39. Isso resulta na mensagem adequada sendo transmitida através da linha férrea 40 para os CCDs 45. Uma vez que o TED 10 receba um reconhecimento de cada CCD de que eles receberam a mensagem de modo, o número de CCDs confirmados é tabulado e visualizado no visor 26 e o processo está completo. O TED 10, mediante confirmação, comanda os CCDs 45 para parar a transmissão. Esse ciclo leva menos de 30 segundos para se completar, por exemplo. A sincronização é dependente do número de vagões energizados. O TED 10 pode energizar até 30 vagões de uma vez e é capaz de energizar, aproximadamente, 1.000 vagões, antes que a bateria de 12 V de CC precise recarregar. São tomadas medidas para recarregar, externamente, a bateria 30, quando o dispositivo não está em uso. Adicionalmente, indicadores de LED 28 estão localizados na frente do TED 10/ 12 para proporcionar uma indicação de estado visual (por exemplo, Stand-by, Comunicando e Ligado).

[0021] Com o término do processo de seleção de modo/ energização, o TED 10 é desconectado da linha férrea 40 e armazenado. Uma vez no modo de emulação, os CCDs 45 operarão usando sua energia de bateria e receberão comandos de freio pneumática com base na pressão de tubo de freio BP. Os CCDs 45 proporcionarão controle de pressão de cilindro de freio apenas. Nenhuma outra função de ECP / lógica de falha é proporcionada.

[0022] Embora a presente descrição tenha sido descrita e ilustrada em detalhes, deve ser compreendido claramente que isso é feito à guisa de ilustração e exemplo apenas e não deve ser tomado como

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8/8 limitação. O escopo da presente descrição deve estar limitado apenas pelos termos das reivindicações anexas.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de ajuste de um dispositivo de freio eletropneumático (45) em um vagão ferroviário a um modo de operação, o método incluindo a etapa de:

aplicar uma tensão de ativação em uma linha férrea (40) a cada dispositivo de freio eletropneumático (45) conectado à linha férrea (40);

o método caracterizado por incluir ainda as etapas de: receber um sinal de reconhecimento de cada um dos dispositivos de freio eletropneumáticos (45) na linha férrea (40);

enviar de um sinal de comando para cada dispositivo de freio eletropneumático (45) para entrar em um modo de operação; e enviar um sinal de comando para o dispositivo de freio eletropneumático (45) para parar a transmissão.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os sinais são enviados através da linha férrea (40) ou de forma sem fio.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal de reconhecimento é um reconhecimento de que cada dispositivo de freio eletropneumático (45) apresente uma entre as seguintes situações: esteja acionado e esteja se comunicando; e tenha recebido o sinal de comando e introduzido o modo comandado.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui determinar quantos dispositivos de freio eletropneumático (45) enviaram um sinal de reconhecimento, e enviar o sinal de comando de parada de transmissão, quando o número de sinais de confirmação corresponde ao número de dispositivos de freio eletropneumáticos (45) conhecidos na linha férrea (40).
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui gerar a tensão de ativação de uma fonte de tensão de uma tensão substancialmente menor do que a tensão de ativação.

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6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui conectar um dispositivo portátil à linha férrea (40), aplicar a tensão de ativação e enviar e receber sinais usando o dispositivo portátil.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que inclui exigir ativação de dois comutadores (22A, 22B), uma para cada mão, antes que a tensão de ativação possa ser aplicada.
8. Dispositivo (10) para ajustar um dispositivo de freio eletropneumático (45) em um vagão ferroviário a um modo de operação, possuindo:

um conector de linha férrea (16) para conectar o dispositivo (10) a uma linha férrea (40);

um gerador de tensão de ativação (32); e um transceptor (34) para enviar sinais de comando para e receber sinais de reconhecimento de cada dispositivo de freio eletropneumático (45) na linha férrea (40);

caracterizado pelo fato de que possui ainda: um controlador (36) para aplicar a tensão de ativação à linha férrea (40), enviar um sinal de comando, através do transceptor (34), ao dispositivo de freio eletropneumático (45) para entrar em um modo de operação, receber um sinal de reconhecimento de cada um dos dispositivos de freio eletropneumático (45) na linha férrea (40) a partir do transceptor (34), e enviar um sinal de comando a cada dispositivo de freio eletropneumático (45) para parar a transmissão através do transceptor (34).
9. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o transceptor (34) é conectado ao conector de linha férrea (16) ou sem fio.
10. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sinal de reconhecimento é um reconhecimento de que cada dispositivo de freio eletropneumático (45) aprePetição 870180011545, de 09/02/2018, pág. 14/20

3/3 sente uma entre as seguintes situações: esteja acionado e esteja se comunicando; e tenha recebido o sinal de comando e introduzido o modo.
11. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o controlador (36) determina quantos dispositivos de freio eletropneumáticos (45) enviaram um sinal de reconhecimento e envia o sinal de comando de parada de transmissão, quando o número de sinais de reconhecimento corresponde ao número de dispositivos de freio eletropneumáticos (45) conhecidos na linha férrea (40).
12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de inclui o gerador que inclui uma fonte de tensão de uma tensão substancialmente menor do que a tensão de ativação e carrega um dispositivo de armazenamento para gerar a tensão de ativação.
13. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo (10) está em um alojamento (12) portátil.
14. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de inclui dois comutadores (22A, 22B) que devem ser ativados, uma por cada mão, antes que o controlador (36) aplique a tensão de ativação.
15. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de inclui um manípulo (24A, 24B) adjacente a cada comutador (22A, 22B), e os comutadores (22A, 22B) estão em lados adjacentes opostos de um alojamento (12) do dispositivo (10).

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