CZ200447A3

CZ200447A3 - Způsob zkoušky na těsnost vzduchového potrubí na samočinných pneumatických brzdách železničních vozidel a zařízení pro zkoušku na těsnost

Info

Publication number: CZ200447A3
Application number: CZ200447A
Authority: CZ
Inventors: Dietmar Becker
Original assignee: Deutsche Bahn Ag
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2005-01-12
Also published as: DE50201634D1; PL366820A1; EP1404561B1; DE10133910A1; EP1404561A1; CZ299210B6; ATE283187T1; WO2003006297A1

Description

Způsob zkoušky na těsnost vzduchového potrubí na samočinných pneumatických brzdách železničních vozidel a zařízení pro zkoušku na těsnost

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zkoušky na těsnost hlavního vzduchového potrubí na samočinných pneumatických brzdách železničních vozidel s použitím přístrojů na brzdové zkoušky.

Dosavadní stav techniky

Pro racionalizaci brzdových zkoušek železničních vozidel po vytvoření vlaku, se používají stacionární zkušební přístroje. Protože přivádění tlakového vzduchu se zde provádí pomocí zvláštních externích zařízení, je možné upustit od zásobování vzduchem prostřednictvím hnacího vozidla, připojeného na hlavní vzduchové potrubí.

Kromě vlastního plnění hlavního vzduchového potrubí na předepsaný tlak, zabrzdění a následného uvolnění brzd patří provádění zkoušky těsnosti u brzdových zkoušek k podstatným a rovněž předepsaným opatřením.

Při zkoušce těsnosti se pomocí ventilu, umístěného většinou na přístroji na zkoušení brzd, přerušuje spojení plnicí přípojky k hlavnímu vzduchovému potrubí. V nyní uzavřeném objemu, který v podstatě sestává z objemu přívodního potrubí a hlavního vzduchového potrubí, se měřicí technikou snímá eventuálně se vyskytující úbytek tlaku za předepsané časové období, a to zkušebním • · · · • · • · · · • · • · • · <

• · ·« přístrojem brzd. K následnému hodnocení těsnosti a netěsnosti brzdového systému se používá maximální přípustná hodnota úbytku tlaku, která je formulována v příslušných předpisech.

Podle povahy věci je pak kvantifikace eventuálního ztrátového proudu možnou cestou k určování úbytku tlaku jen tehdy, když je vztažena k určitému konstantnímu výstupnímu tlaku a k určitému konstantnímu objemu.

Konstantní výstupní tlak je v praxi zajištěn, protože hlavní vzduchové potrubí je před provedením zkoušky na těsnost už naplněno na přesně stanovený tlak. Naproti tomu z konstantního objemu nelze zpravidla vycházet. Tento objem se mění již díky různým délkám sestavovaných vlaků. V již zmíněných předpisech pro průběh zkoušky na těsnost se však žádné údaje týkající se délky vlaku, pro kterou platí maximálně přípustný úbytek tlaku, nevyskytují. Velikost objemu je dále ovlivněna délkou vzduchového potrubí mezi zkušebním přístrojem brzd a přípojkou ke zkoušenému vlaku.

Do jaké míry výrazně ovlivňuje velikost uzavřeného objemu výsledek zkoušky, je již patrné z toho, že těsnost vlakového svazku může být prakticky ovlivněna tím, zda se jednotlivé vagóny připojují na hlavní vzduchová potrubí dostatečně těsnými brzdovými hadicemi.

Aby se chyby, vznikající díky těmto vlivům udržovaly v co nejmenších hranicích, musí se při provádění zkoušky na těsnost v praxi dbát na doprovodná opatření, která je nutno dodržovat. To se týká zejména omezení délky potrubí mezi zkušebním přístrojem a přípojkou k hlavnímu vzduchovému potrubí vlaku. Účelné je kromě toho uložit uzavírací ventil s tlakovým čidlem mimo vlastní přístroj na zkoušení brzd. Tato opatření ovšem snižují komfort, který • · • 9 li 9 9

přístroje na zkoušení brzd a zejména automaticky pracující zařízení normálně nabízejí. Jednoznačné vyhodnocení výsledků zkoušek ale nepřipouštějí.

Ze spisu US 5 808 909 je známé zařízení k automatické zkoušce brzd kolejových vozidel, u kterého jedna řídicí jednotka nezávisle na sobě otvírá a zavírá čtyři ventily v jednom bloku rozdělovače. Čtyři ventily opět řídí přívod tlakového vzduchu ke čtyřem potrubím tlakového vzduchu, která jsou spojena s hlavním vzduchovým potrubím kolejového vozidla. Nevýhodou tohoto zařízení však je, že se neudává, jak se má zařízení na zkoušku na těsnost hlavního vzduchového potrubí používat. Dále chybějí údaje o průměru potrubí tlakového vzduchu a nejsou udány otevírací průřezy ventilů. Na základě provedení je však odborníkům zřejmé, že všechna čtyři potrubí tlakového vzduchu mají stejné průměry a všechny čtyři ventily mají stejný otevírací průřez.

Úkolem vynálezu je vytvořit způsob a zařízení na zkoušku na těsnost hlavního vzduchového potrubí na samočinných pneumatických brzdách, které dovolují provádět zkoušky na těsnost nezávisle na rušivých vlivech podle kritérií, která připouštějí jednoznačné výsledky zkoušek.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje způsob zkoušky na těsnost hlavního vzduchového potrubí na samočinných pneumatických brzdách železničních vozidel s použitím přístrojů na brzdové zkoušky, podle vynálezu, jehož podstatou je, že plnění hlavního vzduchového potrubí se provádí otevřením magnetického ventilu s velkým průřezem, zatímco paralelně spínající magnetický ventil s menším průřezem zůstává uzavřený, že pro provádění zkoušky na těsnost se magnetický • · • · · · · ventil s větším průřezem uzavírá a magnetický ventil s menším průřezem otevírá a přes magnetický ventil s menším průřezem se doplňuje objemový proud, který je minimálně potřebný pro udržování tlaku v hlavním vzduchovém potrubí, že objemový proud potřebný pro doplňování se měří čidlem objemového proudu, takže zjištěná hodnota se používá v porovnání s předem danou hodnotou maximálního přípustného ztrátového proudu jako kritérium pro těsnost hlavního vzduchového potrubí. Tento úkol dále splňuje zařízení pro zkoušku na těsnost hlavního vzduchového potrubí na samočinných pneumatických brzdách železničních vozidel s použitím přístrojů na brzdové zkoušky, přičemž paralelně s magnetickým ventilem s větším průřezem pro plnění hlavního vzduchového potrubí je ve směru proudu uspořádán obtok s druhým magnetickým ventilem s menším průřezem spolu s čidlem objemového proudu.

Objemový proud pro doplňování uzavřeného hlavního vzduchového potrubí přes druhý magnetický ventil s menším průřezem může být kvůli předřazenému tlakovému regulátoru pro plnicí proces jen maximálně tak velký jako objemový proud, který se ztrácí jako únikový tok. Zůstává-li při tomto doplňování tlak uvnitř hlavního vzduchového potrubí přinejmenším nad předem danou hodnotou toleranční oblasti, je objemový proud potřebný pro doplňování stejně velký jako odtékající ztrátový proud a je tak mírou těsnosti. Hlavní vzduchové potrubí pak může být následně posouzeno jako těsné, pokud tento objemový proud nepřekračuje předem danou srovnávací hodnotu pro maximální ztrátový proud.

Zjištění poklesu tlaku při doplňování hlavního vzduchového potrubí na hodnotu pod touto toleranční oblastí naproti tomu poukazuje na vyčerpávání objemového proudu, který může být pro plnění maximálně k dispozici. Pokud je tento maximální disponibilní objemový proud ve zvláštním provedení vynálezu dimenzován tak, že • · · ·

999 9 9 9 9 9 9 9

999 9 9 99 9 99 99 • · · · · ··· odpovídá maximálnímu přípustnému ztrátovému proudu, je rovněž podchycení tlakové ztráty nezávisle na její velikosti postaveno na roveň zjištěné netěsnosti hlavního vzduchového potrubí a ušetří se navíc v souladu s nárokem 2 zvláštní zjišťování doplňovaného objemového proudu.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení vynálezu bude následně blíže popsán a znázorněn na obrázku, na kterém znamená obr. 1 schématické uspořádání zařízení k provádění zkoušky na těsnost podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Paralelně k magnetickému ventilu J_ s větším průřezem a k hlavnímu vzduchovému potrubí 2 je zařazen jako obtok ve směru proudu magnetický ventil 4 s menším průřezem a čidlo objemového proudu ve formě laminární trubky 5_. Paralelně k laminární trubce 5_ je dále zařazen zpětný ventil 6 s průtokem ve směru k hlavnímu vzduchovému potrubí 2. vlaku 3_. Zpětný ventil 6. má definovaný otevírací tlak. Průřez a měřicí oblast laminární trubky 5. jsou navzájem sladěny tak, že odpovídají objemovému proudu, relevantnímu k měřicím úkolům.

Čidlo 7 tlakového rozdílu je s laminární trubkou 5. spojeno tak, že snímá hodnoty tlaku na vstupu a na výstupu z laminární trubky 5. a může je měnit na elektrický signál, který je přiváděn do řídicího zařízení 8.

• · 4 4 4 4 4 4 ·· 4 · ·

4 4 4··· 4·4

4444 4 4 4 4 444 • 444 4 4 44 44444

4444 444

Na hlavní vzduchové potrubí 2 je napojeno tlakové čidlo 9., které na svém výstupu vytváří elektrický signál, úměrný tlaku, a které je rovněž spojeno s řídicím zařízením 8..

Pro naplnění hlavního vzduchového potrubí 2 se do tohoto potrubí 2_ přivádí přes tlakový regulátor na přístroji pro brzdovou zkoušku a přes otevřený magnetický ventil £ s větším průřezem objemový proud Qy· Tím se umožňuje rychlé naplnění dostatečně velkým objemovým proudem na tlak, který odpovídá nastavené hodnotě tlakového regulátoru. Magnetický ventil s menším průřezem zůstává přitom ještě uzavřen.

K provádění zkoušky na těsnost se magnetický ventil 1_ s větším průřezem uzavírá a magnetický ventil 4 s menším průřezem pak otevírá. Nyní je brzdový systém, sestávající z hlavního vzduchového potrubí 2 a z přívodu k hlavnímu vzduchovému potrubí 2, naprosto oddělen od objemového proudu Qy a ještě se přes magnetický ventil 4 s menším průřezem a laminární trubku 5. dále naplňuje. V průběhu doplňování sleduje tlakové čidlo 9. tlak v hlavním vzduchovém potrubí 2. Vyskytující se pokles tlaku v hlavním vzduchovém potrubí 2 pod hranici toleranční oblasti naznačuje vyčerpání doplněného objemového proudu a poukazuje na značný ztrátový proud v hlavním vzduchovém potrubí.

Pokud leží tlak zjištěný tlakovým čidlem 9. korektně v rámci toleranční oblasti, může se přes čidlo 7. tlakového rozdílu měřit rozdíl tlaků na laminární trubce 5. mezi jejím vstupem a výstupem. Tento rozdíl tlaků se chová přímo úměrně k objemovému proudu, protékajícímu laminární trubkou 1 a je tak jeho měřítkem. Zpětný ventil 6 slouží přitom jako ochrana pro čidlo 7. tlakového rozdílu. Hodnota naměřená nad výšku objemového proudu v laminární trubce 5_ se odvádí do řídicí jednotky 8_ a tam se porovnává s maximální přípustnou hodnotou ztrátového proudu. Ve výsledku tohoto porovnání se vydávají a vyznačují signály pro charakterizování těsného nebo netěsného hlavního vzduchového potrubí 2.

Po ukončení zkoušky na těsnost se magnetický ventil 4 s menším průřezem uzavírá a magnetický ventil 1_ s větším průřezem opět otevírá.

9 9999

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY c-Λ· W 2οο>4- - Q- nz 99 99 99 9 /J'’ • · · · · · · 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 99999 9 9 9 9 9 9

1. Způsob zkoušky na těsnost hlavního vzduchového potrubí na samočinných pneumatických brzdách železničních vozidel s použitím přístrojů na brzdové zkoušky, vyznačující se tím, že plnění hlavního vzduchového potrubí (2) se provádí otevřením magnetického ventilu (1) s větším průřezem zatímco paralelně spínající magnetický ventil (4) s menším průřezem zůstává uzavřený, že pro provádění zkoušky na těsnost se magnetický ventil (1) s větším průřezem uzavírá a magnetický ventil (4) s menším průřezem otevírá a přes magnetický ventil (4) s menším průřezem se doplňuje objemový proud, který je minimálně potřebný pro udržování tlaku v hlavním vzduchovém potrubí (2), že objemový proud potřebný pro doplňování se měří čidlem objemového proudu tak, že zjištěná hodnota se používá v porovnání s předem danou hodnotou maximálního přípustného ztrátového proudu jako kritérium pro těsnost hlavního vzduchového potrubí (2).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že objemový proud, který je pro doplňování hlavního vzduchového potrubí (2) maximálně k dispozici, se dimenzuje tak, že odpovídá maximálnímu přípustnému ztrátovému proudu, a že tedy podchycování poklesu tlaku tlakovým čidlem (9) při doplňování hlavního vzduchového potrubí (2) má stejný význam jako identifikace netěsnosti hodnoceného hlavního vzduchového potrubí (2).

pro.

3. Zařízení 'zkoušku na těsnost hlavního vzduchového potrubí na samočinných pneumatických brzdách železničních vozidel s použitím přístrojů na brzdové zkoušky, vyznačující se tím, že paralelně s magnetickým ventilem (1) s větším průřezem pro plnění hlavního vzduchového potrubí (2) je ve směru proudu uspořádán • · · · ·· ···· · · · • ··· · · · · · · · • · · · · · · · ····· • · · · · · · obtok s druhým magnetickým ventilem (4) s menším průřezem spolu s čidlem objemového proudu.

4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že čidlo objemového proudu sestává z laminární trubky (5), na jejímž vstupu a výstupu je uspořádáno čidlo (7) tlakového rozdílu nebo tlaková čidla, kterými je měřitelný tlakový rozdíl, který se chová proporcionálně k měřenému objemovému proudu a je pro něj měřítkem.

5. Zařízení podle nároků 3 a 4, vyznačující se tím, že paralelně k čidlu objemového proudu je zařazen zpětný ventil (6), jehož průtočný směr odpovídá průtočnému směru čidla objemového proudu při měření tohoto objemového proudu.

6. Zařízení podle jednoho z nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že čidlo objemového proudu je na výstupní straně spojeno s řídicím zařízením (8) pro vyhodnocování údajů.

7. Zařízení podle nároků 3 až 6, vyznačující se tím, že na hlavním vzduchovém potrubí (2) je uspořádáno tlakové čidlo (9) k měření tlaku nebo k prokázání udržování tlaku v hlavním vzduchovém potrubí (2), a že tlakové čidlo (9) je na výstupní straně spojeno s řídicím zařízením (8) pro vyhodnocování údajů.