CS219241B1 - Generátor elektronického protismyku kolejových vozidel - Google Patents

Abstract

Generátor elektronického protismyku kolejových vozidel, obsahující rotor z feromagnetického materiálu ve tvaru ozubeného kola, spojený přítlačnou deskou čepu nápravy dvojkolí a snímací sondu uloženou ve víku ložiskové komory. Rotor je svým nábojem otočně uložen ve středícím otvoru přítlačné desky a věnec se opírá o vložku uloženou v mezikružním vybrání přítlačné desky. Na přítlačnou desku je rotor přitlačován silou pružiny, která se opírá jednak o hlavu čepu spojeného s přítlačnou deskou, jednak o dno náboje rotoru. Rotor má na svém čele radiálně uspořádané otvory pro válcové výstupky vidlice, která je čepem spojena s ručním kolečkem, na něž tlačí pružina ve smyslu oddalování válcových výstupků vidlice od otvoru rotoru. Snímací sonda obsahuje permanentní magnet, jeden pólový nástavec a snímací cívku navlečenou na pólovém nástavci, přičemž konec pólového nástavce má tvar zubu, který je souběžný se zuby rotoru, od nichž je oddělen vzduchovou mezerou o vymezené výšce.

Description

(54) Generátor elektronického protismyku kolejových vozidel

Generátor elektronického protismyku kolejových vozidel, obsahující rotor z feromagnetického materiálu ve tvaru ozubeného kola, spojený přítlačnou deskou čepu nápravy dvojkolí a snímací sondu uloženou ve víku ložiskové komory. Rotor je svým nábojem otočně uložen ve středícím otvoru přítlačné desky a věnec se opírá o vložku uloženou v mezikružním vybrání přítlačné desky. Na přítlačnou desku je rotor přitlačován silou pružiny, která se opírá jednak o hlavu čepu spojeného s přítlačnou deskou, jednak o dno náboje rotoru. Rotor má na svém čele radiálně uspořádané otvory pro válcové výstupky vidlice, která je čepem spojena s ručním kolečkem, na něž tlačí pružina ve smyslu oddalování válcových výstupků vidlice od otvoru rotoru. Snímací sonda obsahuje permanentní magnet, jeden pólový nástavec a snímací cívku navlečenou na pólovém nástavci, přičemž konec pólového nástavce má tvar zubu, který je souběžný se zuby rotoru, od nichž je oddělen vzduchovou mezerou o vymezené výšce.

Vynález se vztahuje na generátor elektronického protismyku kolejových vozidel, který obsahuje rotor z feromagnetického materiálu ve tvaru ozubeného kola, spojený s přítlačnou deskou čepu nápravy dvojkolí a který dále obsahuje snímací sondu, uloženou ve víku ložiskové komory.

Protismyk chrání kola železničních vozidel před klouzáním po kolejnici v průběhu brzdění, zvláště při nízkém součiniteli adheze. Adheze mezi kolem a kolejnicí klesá na znečištěné koleji nebo při špatných povětrnostních podmínkách a v případě, že kolo nabíhá do smyku, protismyk vypustí stlačený vzduch z brzdových válců, a tím uvolní brzdu. Po rozběhnutí kola na jízdní rychlost vlaku zajistí protismyk nové naplnění brzdových válců stlačeným vzduchem. U elektronického protismyku dává informaci o rychlosti otáčení dvojkolí a o změnách táto rychlosti generátor, uložený na ložiskové komoře nápravy a naháněný nápravou. Informačním signálem generátoru bývá zpravidla kmitočet střídavého napětí, který se vyhodnocuje v elektronickém regulátoru. Jsou známy generátory elektronického protismyku, například podle čs. AO č. 176 046, které pomocí permanentního magnetu, pólových nástavců s ozubením na jejich obvodu a snímací sondy s cívkou zajišťují signál, odpovídající rychlosti otáčení nápravy. Nevýhodou těchto generátorů je ta okolnost, že jejich konstrukce je značně složitá, uložení rotoru vůči snímací sondě musí být velmi přesné, k náhonu rotoru od nápravy je nutné dosazovat zvláštní přenosový element a mezi ložiskovo-u komoru a generátoru je nutné vkládat mezikus.

Jsou dále známy generátory, jejichž rotor je z feromagnetického materiálu, má tvar ozubeného kola a je pevně spojen s přítlačnou deskou čepu nápravy. Snímací sonda těchto generátorů je stavitelně uložena ve víku ložiskové komory. Snímací sonda obsahuje permanentní magnet a cívku s jádrem, v níž se při otáčení dvojkolí indukuje velmi slabé střídavé napětí, které se zesiluje v tranzistorovém zesilovači, uspořádaném v sondě. Nevýhodou těchto generátorů je nutnost přivádět do sondy napětí vozové baterie, čímž se zvyšuje počet vodičů a zvyšuje se pravděpodobnost výskytu poruch.

Další nevýhodou je ta okolnost, že k dodržení přesně vymezené vzduchové mezery mezi sondou a zuby rotoru je nutné sondy všech generátorů výškově nastavovat přímo na vozech. Konečně generátory tohoto typu neumožňují kontrolu správného účinkování protismyku na stojícím vozidle ručním pootočení rotoru generátoru.

Nedostatky známých zařízení odstraňuje generátor podle vynálezu tím, že rotor je svým nábojem otočně uložen ve středícím otvoru přítlačné desky a věnec rotoru se opírá o vložku, uloženou v mezikružním vybrání přítlačné desky. Rotor je na přítlačnou desku přitlačován silou pružiny, která se opírá jednak o hlavu čepu, spojeného s přítlačnou deskou, jednak o dno náboje rotoru. Rotor má na svém čele radiálně uspořádané otvory pro válcové výstupky vidlice, která je čepem spojena s ručním kolečkem, na něž tlačí pružina ve smyslu oddalování válcových výstupků vidlice od otvorů rotoru. Snímací sonda generátoru obsahuje permanentní magnet, jeden pólový nástavec a snímací cívku, navlečenou na pólovém nástavci. Konec pólového nástavce má tvar zubu, který je souběžný se zuby rotoru, od nichž je oddělen vzduchovou mezerou o vymezené výšce. Generátor podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je generátor ve smontovaném stavu spolu s čepem nápravy, ložiskem a ložiskovou komorou a na obr. 2 je pozměněné uložení rotoru generátoru na přítlačnou desku. Ložisková komora 14 podle obr 1, radiální ložisko s vnějším kroužkem 13, válečky 12 s vnitřním kroužkem 11, jakož i čep nápravy 10, jsou běžné díly ložiska nápravy. Vůči standartnímu provedení jsou poněkud pozměněny přítlačná deska 15 a víko ložiskové komory 34.

Vlastní generátor tvoří rotor 21, snímací sonda 36 a mechanismus pro kontrolu s ručním kolečkem 29. Rotor 21 je svým nábojem 24 otočně uložen v soustředném otvoru 18 přítlačné desky 15, která je šrouby 16 přitlačována na vnitřní kroužek 11 ložiska nápravy. Přítlačná deska 15 je válcovým výstupkem zavedena v soustředném otvoru 17 čepu nápravy 10. S přítlačnou deskou 15 je dále pevně spojen čep 26, o jehož hlavu 27 se opírá pružina 25, která svým druhým koncem tlačí na dno náboje 24 rotoru 21. Věnec 22 rotoru 21 je silou pružiny 25 přitlačován na vložku 20, uloženou v mezikružním vybrání 19 přítlačné desky 15. Na věnci 22 rotoru 21 jsou uspořádány zuby 23 běžného, například evolventního ozubení. Popsané uložení rotoru a jeho přitlačování na přítlačnou desku zajišťuje souosé otáčení rotoru zároveň s čepem nápravy a umožňuje pootočení rotoru po překonání tření věnce 22 rotoru 21 o vložku 20. K tomuto pootočení slouží mechanismus, sestávající z ručního kolečka 29, čepu 31, pružiny 30 a vidlice 32 s válcovými výstupky 45.

Víko ložiskové komory 34 je šrouby 35 připevněno k ložiskové komoře 14. Ve stěně víka 34 je otvor, v němž je uložena a šrouby 42 upevněna snímací sonda 36. Sonda 36 obsahuje permanentní magnet 37, jeden pólový nástavec magnetu 38 a cívku 39, navlečenou na pólovém nástavci. Konec pólového nástavce 43 má tvar zubu, který je uložen souběžně se zuby 23 rotoru 21 a je od nich oddělen vzduchovou mezerou o výšce „b”. Z cívky 39 jsou vyvedeny konce vodičů 40 a 41, které se připojí k výstupnímu kabelu. Okolo ručního kolečka 29 vytváří víko 34 kryt 33, který chrání kontrolní mechanismus před poškozením.

S rotorem 21 je dále pevně spojen čep narážky 44 a to na stejném poloměru, na jakém jsou umístěny šrouby 16 přítlačné desky 15.

Obr. 2 představuje jiný způsob unášení rotoru 21. Vložka 20, uložená v mezikružním vybrání 19 přítlačné desky 15, vede kuličky 46, s nimiž tvoří axiální valivé ložisko. Konec 47 čepu 26 má nekruhový, například čtvercový průřez a stejný nekruhový průřez má otvor podložky 48, vložené mezi pružinu 25 a dno náboje 24 rotoru 21.

Generátor podle vynálezu účinkuje takto:

Magnetický tok z jednoho pólu permanentního magnetu 37 prochází pólovým nástavcem 38 zubem konce pólového- nástavce 43 přes vzduchovou mezeru o výšce „fa” do' zubů 23 rotoru 21. Odtud se magnetický tok převádí feromagnetickými díly generátoru a ložiska nápravy a na konci vzduchem ke druhému pólu permanentního- magnetu

37. Odpor popsaného magnetického obvodu se mění podle toho, zda je pod zubem konce pólového nástavce 43 zub 23 rotoru 21 nebo zubová mezera. Za jízdy vozidla se rotor 21 otáčí čepem nápravy 10 a střídáním zubů a mezer pod zubem konce pólového nástavce 43 se cyklicky mění intenzita magnetického- toku v pólovém nástavci

38. Tyto změny magnetického toku indukují v cívce 39 střídavé napětí sinusového tvaru, jehož kmitočet je úměrný rychlosti otáčení rotoru 21. Generátory jsou umístěny na všech nápravách vozidla a jejich výstupy jsou zavedeny do elektronického regulátoru, který z kmitočtů napětí vyhodnotí rychlosti otáčení dvojkolí a změny rychlosti otáčení dvojkolí a změny rychlostí, odpovídající urychlování a zpomalování nápravy.

Z těchto informací se potom odvozuje účinkování protismyku, tj. vypouštění stlačeného vzduchu z brzdových válců a nové plnění brzdových válců stlačeným vzduchem.

Pracovní pohotovost elektronického protismyku a jeho účinkování je nutné prověřovat na stojícím vlaku před jeho odjezdem. K tomu účelu slouží ruční kolečko 29, které se zatlačí proti síle pružiny 30, přičemž se válcové výstupky 45 vidlice 32 zasunou do otvorů 28 v rotoru 21. Následujícím pootočením ručního kolečka 29 se po překonání odporu tření, které vzniká mezi věncem 22 rotoru 21 a vložkou 20, pootočí rotor a v cívce se indukuje napětí stejným způsobem, jako za jízdy vozidla. Protože signál rychlosti dává v tomto případě jen jeden generátor na vozidle, vyhodnotí elek tronický regulátor tuto informaci jako různé rychlosti otáčení náprav a protismyk vypustí z brzdových válců stlačený vzduch. Vložka 20 je z materiálu o nízkém součiniteli tření, například z teflonu. Tím se sníží moment pro natáčení ručního kolečka 29 a usnadní kontrola.

Na druhé straně je nutné zabránit tomu, aby v případě, že prostor rotoru je zaplněn mazacím tukem a při nízkých atmosférických teplotách mazací tuk částečně ztuhne, nezůstal rotor 21 nepohyblivý. K tomuto účelu je s rotorem 21 pevně spojen čep narážky 44, na který při otáčení nápravy narazí hlava šroubu 16 a rotor je potom nucené unášen s nápravou.

Tření, které unáší rotor 21, lze přenést z věnce 22 na náboj 24 rotoru 21, a tím snížit otáčecí moment. V tomto případě je při ruční kontrole protismyku vložka 20 doplněna kuličkami 46, s nimiž tvoří axiální valivé ložisko. Mezi pružinu 25 a dno náboje 24 je vložena podložka 48, nasazená na nekruhovém průřezu konce 47 čepu 26. Tření v tomto případě vzniká mezi podložkou 48 a dnem náboje 24.

Uložení snímací sondy 36 v otvoru, uspořádaném na čele víka ložiskové komory 34, umožňuje při volbě běžných výrobních úchylek dosažení šířky vzduchové mezery „fa” přímo při montáži, bez regulace na vozidle. Tím odpadá náročné nastavování snímací sondy vůči vrcholu zubů rotoru.

Na podstatě vynálezu se ničeho nemění, jestliže na místě otvorů 28 v rotoru 21 a válcových výstupků 45 vidlice 32 se použije jiný druh výsuvné spojky, např. zubové spojky nebo třecí spojky.

Z popisu výplývá, že generátor podle vynálezu má řadu předností vůči existujícím generátorům, jejichž rotor je přímo spojen s čepem nápravy zvláště v tom, že není nutné přivádět do snímací sondy napětí vozové baterie, sonda nevyžaduje elektronické zesilovače signálu, generátor umožňuje jednoduchým způsobem kontrolovat účinkování celého protismyku na stojícím vozidle a při montáži na vozidlo není nutné nastavovat polohu snímací sondy vůči zubům rotoru.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT

   1. Generátor elektronického protismyku kolejových vozidel, obsahující rotor z feromagnetického materiálu ve tvaru ozubeného kola, spojený s přítlačnou deskou čepu nápravy dvojkolí a snímací sondu uloženou ve víku ložiskové komory, vyznačený tím, že rotor (21) je svým nábojem (24) otočné uložen ve středícím otvoru (18) přítlačné desky (15] a věnec (22) se opírá o vložku (20) uloženou v mezikružním vybrání (19) přítlačné desky (15), přičemž rotor (21) je na přítlačnou desku přitlačován silou pružiny (25), která se opírá jednak o hlavu (27) čepu (26) spojeného' s přítlačnou deskou (15), jednak o dno náboje (24) rotoru (21) a rotor (21) má na svém čele radiálně uspořádané otvory (28) pro* válcové výstupky (45) vidlice (32), která je čepem (31) spojena s ručním kolečkem (29), na něž tlačí pružina (30) ve smyslu oddalování válcových výstupků (45) vidlice (32) od otvorů (24) rotoru (21) a že snímací sonda (36) obsahuje permanentní magnet vynálezu (37), jeden pólový nástavec (38) a snímací cívku (39) navlečenou na pólovém nástavci (38), přičemž konec (43) pólového nástavce (38) má tvar zubu, který je souběžný se zuby (23) rotoru (21), od nichž je oddělen vzduchovou mezerou o vymezené výšce (b).
2. 2. Generátor podle bodu 1, vyznačený tím, že vložka (20), uložená v mezikružním vybráním (19) přítlačné desky (15), vede kuličky (45), s nimiž tvoří axiální valivé ložisko.
3. 3. Generátor podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že konec (47) čepu (26), má například čtvercový průřez a stejný průřez má otvor podložky (48) vložené mezi pružinu (25) a dno náboje (24) rotoru (21).
4. 4. Generátor podle bodů 1 až 3, vyznačený tím, že s rotorem (21) je pevně spojen čep narážky (44), a to na stejném poloměru, na jakém jsou umístěny šrouby (16) přítlačné desky (15).