HU180763B - Control system for explosion proof diesel locomotiv - Google Patents

Description

j A találmány tárgya robbanásvédett dieselmozj dony olyan vezérlési rendszere, amelyben a vezérlő-, ellenőrző-, védelmi és visszajelző berendeI zésbe kétállású: „ROBBANÁSVÉDETT”, illetve í „NORMÁL” üzemmód-átkapcsoló van beiktatva, melyhez üzemmód-kijelző berendezés csatlakozik. A robbanásveszélyes környezetben való üzemeltetésre alkalmas dieselmozdonyok szerkezeti felépítése olyan, hogy rendeltetésüknek megfelelően teljesítik a vonatkozó biztonságtechnikai előírásokat. Ezeknek szigorúsága, másrészt a villamos energiaátviteli mód jellegzetes robbanásveszélyessége folytán a robbanásvédett kategóriába jelenleg — gyakorlatilag kivétel nélkül — dieselhidraulikus mozdonyok tartoznak. Az említett előírások kielégítésére azon mozdonygyártási gyakorlat alakult ki, hogy egyébként már rendelkezésre álló gépegységeket, esetleg meglevő mozdonytípust tesznek alkalmassá a mind szigorúbb biztonságtechnikai előírásoknak a teljesítésére, ami azonban e gépegységek, ill. mozdony-típus paramétereinek romlását, alkalmazási területének a beszűkülését, az egész mozdonytípus degradálását jelenti. A robbanásvédettség elérésére bevezetett ilyen korlátozások az eddigi vezérlési rendszerek alkalmazása esetén ily módon akkor sem oldhatók fel, amikor a robbanásvédett kivitelre tervezett mozdony már nem robbanásveszélyes területen üzemel. Az ilyen vezérlési rendszerrel ellátott mozdony a korlátozások folytán — üzemidejének egészét tekintve — kevesebb vontatási feladatot képes csak ellátni, mint amit a beépített gépek névleges teljesítőképessége lehetővé tenne. Kihasználható5 sága ezért rossz, üzeme kifejezetten gazdaságtalan.

Λ jelenleg ismert robbonásvédett dieselmozdonyokon — biztonságtechnikai előírások miatt — mindig található egy olyan diszkrét átkapcsoló, 19 amelynek működtetésével a mozdony vezető megszünteti a légsűrítőnek az üzemét. A légsűrítőnek a biztonságtechnikai előírásokat kielégítő működése ugyanis a technika mai szintjén egyáltalán nem, ill. jelentős hátrányokkal látszik 15 csak megoldhatónak. Az átkapcsolás szükségességére a mozdonyvezetőt általában felirati tábla figyelmezteti.

A robbanásveszélyes ipari technológiák, műveletek és telepek rohamos bővülése, úgyszintén a szénhidrogén bázisú energiahordozók fokozott előtérbe kerülése, továbbá a robbanásveszélyes ipari telepek és egyéb objektumok esetenként nem kifejezetten polgári jellege folytán a robbanásvédett dieselmozdonyok kb. 40 éves fejlő-' dése során' a gazdaságosság szempontjai többnyire háttérbe szorultak, amikor, a robbanásvédettség színvonalának korszerűsítése volt á sürgető feladat. Ez a szemlélet 'tehát nem ,is .eredményezhetett gazdaságos, közhasznú mego.ldáso- kát. Fékezte'a fejlődést az is,' hogy a robbanás- védett vontatójárművek létrehozása nem az évszázados vontatási tapasztalatokkal bíró vasutak nak, hanem jobbára fiatal iparágaknak (kőolajipar, vegyipar, hadianyagipar stb.) az érdekkörébe tartozik. Kellően tükrözi a fejlesztést serkentő hatósági szabályozás, műszaki követelmények, szabványok, előírások stb. területén uralkodó kiforratlanságot, ill. publikációhiányt az a tény, hogy pl. az NSZK-beli Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) (Braunschweig, BRD) a hamburgi munkavédelmi kutatóintézettel együttműködve elismert színvonalú, jelenleg is érvényes műszaki feltételeket kidolgozott ugyan egyebek között robbanásvédett dieselmozdonyokra is, az általa publikált PTB-Mitteilungen 1965. évi 3. számában a 247—249. oldalakon (az I. fejezet 2.8 pontjában) a robbanásvédettség érdekében teendő fontos intézkedések között a mozdonyvezetőt figyelmeztető táblákra, kioktatási segédleteire kénytelen irányítani a figyelmet. Ez a kezdetleges biztonságtechnikai színvonal azt jelenti: a járművezető lelkiismeretességétől, gondosságától és oktatóinak felkészültségétől függ esetenként hatalmas ipartelep robbanással szembeni védettsége. Más szóval: egy robbanásveszélyes ipartelepen dolgozó személyek egész gyanútlan tömegét sodorhatja katasztrófába egyetlen könnyelmű mozdony vezető idejekorán nem észlelt mulasztása.

Ez a kezdetleges biztonságtechnikai színvonal, a szubjektív elem döntő szerepe súlyos veszélyekkel jár, minthogy — ha a mozdonyvezető a robbanásveszélyesnek minősített területre behaladva elfelejti elvégezni az előírt átkapcsolást, a mozdony működése tüzet, vagy robbanást okozhat;

— mivel a légsűrítő kiiktatása elkerülhetetlen, a robbanásveszélyes területen a mozdonynak nincs sűrített-levegő utánpótlása, kénytelen tehát — a megengedett nyománcsökkenés alsó határáig — a légtartályaiban előzőleg felhalmozott készletet fogyasztani. A robbanásveszélyes területet kellő időben el kell hagynia, hogy készleteit kiegészíthesse. Ha a vezető ezt elmulasztja, a védőberendezések a mozdonyt üzemképtelenné teszik. Ilyenkor a robbanásveszélytelen övezetbe külön vontató járművel kell azt kivontatni.

Az ilyen kötöttségek és kényelmetlenségek a mozdonyvezetőt arra csábítják, hogy a légsűrítőt tiltott körülmények között is üzemeltesse, ha saját megítélése szerint a veszély csupán mérsékelt és arról más nem is szerezhet tudomást.

A találmány a robbanásvédett dieselmozdonyok vezérlése védettségi színvonalának, gazdaságosságának a jelentős továbbfejlesztését, a jelenleg ismert megoldások taglalt hátrányainak a kiküszöbölését célozza és olyan alternatív vezérlő-, ellenőrző-, védelmi és visszajelző berendezésnek a létrehozására irányul, amelynek a segítségével a robbanásvédettség, a mozdony beépített teljesítményének a kihasználása javul, a mozdony2 vezetői munka lényegesen könnyebbé, ugyanakkor nyilvánosan ellenőrizhetővé válik. így jelentősen csökkenthető a robbanási következményekkel fenyegető, könnyelmű mozdonyvezetői tévedések valószínűsége.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a fenti célkitűzések megvalósíthatók, ha a vezérlő-, ellenőrző-, védelmi és visszajelző berendezésbe egy olyan — célszerűen kétállású — üzemmódátkapcsolót iktatunk, amely alternatív módon bekapcsolható külön alrendszereket hoz létre: * — „ROBBANÁSVÉDETT” („Rb”) üzemmód, mint alrendszer beállítása esetén az ahhoz rendelt valamennyi szükséges működést és összeköttetést létesíti, egyidejűleg valamennyi szükségtelen (mert pl. robbanásveszélyes) működést és összeköttetést megszünteti, viszont — „NORMÁL” („N”) üzemmód, mint alrendszer beállítása esetén (a már nem robbanásveszélyes környezetben) megszünteti az előző üzemmódhoz rendelt korlátozó, reteszelő stb. védelmi intézkedéseket, egyidejűleg létrehozza a mozdony teljesértékű kihasználásához az összes szükséges működést és összeköttetést.

A találmányi felismerés — célszerű műszaki intézkedésekkel — előirányozza azon kockázat orvoslását is, amely abban áll, hogy a robbanásveszélyes környezetben dolgozó, vagy tartózkodó személyek vétlen tömegének, valamint hatalmas értékű létesítményeknek az élet- és vagyonbiztonsága valójában csupán egyetlen mozdonyvezető tévedhetetlenségétől, fegyelmezett magatartásától, egyszóval szubjektív elemtől függ.

A találmány ezen célkitűzésének az értelmében ' a megoldandó műszaki feladat az, hogy a mozdony mindkét lehetséges üzemmódjához tartozó összes vezérlési, ellenőrzési, védelmi és vissza jel- ' zési funkciókat 1—1 zárt, önálló alrendszerbe kell gyűjteni, ezt a két alrendszert pedig olyan egységes rendszerbe kell egyesíteni, melyet a találmány szerinti üzemmód-átkapcsoló megbízhatóan és egyszerűen kormányozni képes. Minthogy a jelenlegi műszaki fejlettség nem teszi lehetővé a veszélynek a kellő időben történő előrejelzését és a robbanásokozó működés időben való megszüntetését célzó beavatkozást, ezért gondoskodni kell arról, hogy a mozdonyvezetői magatartás döntő eredményét, nevezetesen az előbbiekben említett üzemmód-átkapcsoló „Rb”, vagy ,,N” állását, valamely alkalmas közvetítőlánc és kijelző berendezés a környezet nyilvánossága számára távolból is ellenőrizhetővé tegye.

A fenti feladatok megoldására tett intézkedések előnyösen ábrák segítségével ismertethetők, ahol — az 1. ábra a robbanásvédett dieselmozdony találmány szerinti, üzemmód-átkapcsolóval ellátott vezérlő-, ellenőrző-, védelmi és visszajelző berendezéseinek az ún. rendszer-vázlata, amelyen a kétféle, önálló „Rb”, ill. „N” üzemmódhoz tartozó alrendszer jól megkülönböztethető;

-2180763 — a 2. ábra a találmány szerinti üzemmód-kijelző berendezés működésének a kinematikai vázlata;

— a 3. ábra az előző üzemmód-kijelző berendezés elrendezése a mozdonyon, míg — a 4. ábra az előző üzemmód-kijelző berendezés kijelző tárcsájának kétféle (4a, 4b) állását tünteti fel.

Az 1. ábrán bemutatott rendszer-vázlat az alapvető összefüggéseket és elrendezéseket mutatja. Mivel a vezérlési rendszer megbízható működtetéséhez és egyben a robbanásvédelemhez célszerűen pneumatikus energiaellátást választottunk, így a kétféle („Rb”, ill. „N”) üzemmód egyes funkcióinak (berendezéseinek) működtetéséhez 1 légsűrítőre, 2 légtartályra és hozzátartozó 2a nyomáscsökkentő- és szabályozó szelepre van szükség. A 3 üzembehelyező főkapcsoló szokásos kivitelű, szintén pneumatikus szerkezet. Ezt követi a találmány szerint megváltozott — célszerűen kétállású és pneumatikus — 4 üzemmódátkapcsoló, melynek állásától függően — „ROBBANÁSVÉDETT („Rb”), vagy — „NORMÁL” („N”) üzemmód létesül.

Az 1. ábrán az előbbiekben ismertetett szerkezeti elemeken túlmenően a további, beszámozott négyszögletes tömbbel ábrázolt vezérlési, ellenőrzési, védelmi, vissza-, ill. kijelző funkciókat, ill. megfelelő pneumatikus szerkezeteiket is megtaláljuk, a választott üzemmód (alrendszer) függőlegesen ábrázolt gyűjtővonalához bekötve. Foly' tonos összekötő vonalaik a levegő-csővezetékeket és az egyes pneumatikus szerkezetekhez közvetített hatásokat, míg a szaggatott összekötő vonalak az egyes védelmi berendezések működésbelépésekor kialakuló levegő-utakat és egyidejű hatásokat jelölik. A nem magától értődő hatásirány(oka)t nyíllal jelöltük. A találmány szerinti vezérlési rendszer 4 üzemmód-átkapcsoló berendezése a főerőátviteli berendezések több sebességfokozatú kiviteleinél a nagy indító-vonóerő következtében előállható kerék-megpörgés miatt robbanásveszélyesebb első fokozat, valamint a tolatóüzemben szükségtelenül nagy sebességre vezető harmadik és esetleges további fokozatok kizárásával — egyetlen lehetséges üzemmódot determinál. A „ROBBANÁSVÉDETT” („Rb”) üzemmódhoz alkalmazott berendezések célszerű kialakítása olyan, hogy a („N”) „NORMÁL” üzemmódban fellépő (előbbinél általában nagyobb) mechanikai és hő-igénybevételeket károsodás nélkül elviselik. (Pl. „Rb” üzemmódban 180 °C hőmérsékleten megszólaló kipufogógázhőmérséklet védelem „N” üzemmódban 480 °C hőmérsékletet is kibír.) A találmány szerinti vezérlési rendszer felépítése az 1. ábrának megfelelően a következő: az előbbiekben már ismertetett 4 üzemmód-átkapcsolóhoz — a „ROBBANÁSVÉDETT” („Rb”) üzemmódban az 5a, 5b optikai kijelző egységek a 6 visszajelző műszer, a 7 indító egység, a 19 fordulat szám-szabályozó egység, a 20 leállító egység, a 21 hajtómű-vezérlő egység, a 23 befecskendező egység és a 25 légsűrítő-vezérlő egység pneumatikusan csatlakozik. A 4 üzemmód-átkapcsolóhoz a 19 fordulatszám-szabályozó egységen keresztül a 12 hő-jelző készülék és a 13 vízhiány-jelző készülék, ill. a 20 leállító egységen keresztül a 16 léghiány-jelző készülék, valamint párhuzamosan a 17, 18 fordulatszám-jelző készülékek kapcsolódnak.

— A „NORMÁL” („N”) üzemmódra átállított 4 üzemmód-átkapcsolóhoz — ugyancsak pneumatikusan — a következők csatlakoznak: a 7 indító egység, a 19 fordulatszám-szabályozó egység, a 20 leállító egység, a 21 hajtómű-vezérlő egység, a 22 homokszóró egység, a 24 kürt egység és a 26 jelző egység. A 19 fordulatszám-szabályozó egységen keresztül, pneumatikusan, ugyancsak a 4 üzemmód-átkapcsolóhoz vannak párhuzamosan bekötve a 8, 9 vízhőmérséklet-jelző készülékek, a 10, 11 olajhőmérséklet-jelző készülékek. A 20 leállító egységen keresztül pneumatikusan csatlakozik a 15 vízhiány-jelző készülék.

Az üzemmódtól függetlenül van bekötve az 1 légsűrítő és 2 légtartály közé a a 25 légsűrítő-vezérlő egység, ugyanígy csatlakozik — az egymással ugyancsak pneumatikusan összekötött — 19 fordulatszám-szabályozó egységhez és a 20 leállító egységhez a 14 kézi leállító egység.

Amikor a 4 üzemmód-átkapcsoló „NORMÁL” („N”) állásában van, a 19 fordulatszám-szabályozó egység akkor avatkozik be, ha a 8, 9 vízhőmérséklet-jelző készülékek a hűtővíz túl hideg, ill. túl meleg állapotát, vagy ha a 10, 11. olajhőmérséklet-jelző készülékek a kenőolaj, ill. a hajtóműolaj túl meleg állapotát mutatják. A 20 leállító egység akkor lép működésbe, ha a 15 vízhiány-jelző készülék a hűtővíz hiányát jelzi. Amikor viszont a 4 üzemmód-átkapcsoló „ROBBANÁSVÉDETT” („Rb”) állásában van, a 19 fordulatszám-szabályozó egység akkor lép működésbe, ha a 12 hő-jelző készülék túl meleg kipufogógázról, a 13 vízhiány-jelző készülék a kipufogógáz hűtővizének a hiányáról tudósít. A 20 leállító egység a dieselmotort leállítja, ha a 16 lég*hiány-jelző készülék a vezérlőlev^ő nyomáshiányát, a 17, 18 fordulatszám-jelző készülékek a dieselmotor túl alacsony, ill. túl magas fordulatszámát mutatják.

„N” és „Rb” üzemmódok eltérései tehát elsősorban a dieselmotor fordulatszám-szabályozás és dieselmotor leállítás feltétel-rendszerében, ill. „Rb” üzemmódban bizonyos biztonsági többletintézkedésekben (pl. hűtővíz befecskendezés a kipufogó vezetékbe) nyilvánulnak meg. A teljes berendezés működés-képtelenné tehető a 3 üzembehelyező főkapcsoló segítségével, mely a levegőellátást be-, ill. kikapcsolja. Utána a csővezeték kettéágazik, az egyik ág közvetlenül halad a különféle berendezésekhez, míg a másikat megszakítja, vagy levegővel látja el a 4 üzemmód-ái>

-3180763 kapcsoló. Ennek kétféle állása (ily módon valamely alrendszer működtetése) kiemelkedő fontosságú a robbanásvédettség szempontjából. Ha „ROBBANÁSVÉDETT” („Rb”) üzemmód állású, akkor az összes reteszelések, korlátozások stb. működésbe lépnek. Ennek a beállítását (a mozdonyvezető helyes magatartását) célszerű a környezet számára is messziről leolvashatóvá tenni. Ezért nemcsak a vezetőfülke műszerfalában van elhelyezve 6 visszajelző műszer (lásd 3. ábra), hanem a mozdony két oldalán is 5a, 5b optikai kijelző egységek vannak kiképezve, egyeztetett, egyértelmű 4a, ill. 4b ábra szerinti jelzésképpel.

Ennek a találmány szerinti 37 üzemmód-kijelző táblának a kialakítása olyan, hogy nagyobb távolságról is egyértelmű leolvashatóságot, másrészt meghibásodása esetén is teljes biztonságot nyújtson. E biztonság érdekében a jelzéskép nemcsak akkor mutat „NORMÁL” („N”) üzemmódot, ha működése helyes és a 4 üzemmód-átkapcsoló ténylegesen így áll. A 2. ábrán látható szerkezet előnyösen úgy van kiképezve, hogy a „NORMÁL” („N”) üzemmódhoz tartozó jelzésképe akkor is önműködően visszaáll, ha valamilyen üzemzavar, meghibásodás következik be (pl. „Rb” üzemmód vezetékágában, szakadás következtében a nyomás megszűnik). E célból az 5a, 5b optikai kijelző egységnek egyoldali 31 nyomólevegő csatlakozással ellátott 32 léghengere van, amelynek alaphelyzetét 33 visszatoló rugó biztosítja. A 34 dugattyúrúd a 36 csapágyakban ágyazott 35 hajlított tengely forgattyújához kapcsolódik, így a forgattyúkar hosszúságának és a dugattyúlöketnek megfelelő ívhossz mentén meghatározott szögelfordulásra képes. A 32 léghenger a 33 visszatoló rugó, a 34 dugattyúrúd, a 35 hajlított tengely és a 36 csapágyak közvetítő láncot alkotnak. A viszonyok célszerűen úgy vannak megválasztva, hogy a létesülő elfordulása kb. 60°os legyen. Erre azért van szükség, mert a 37 üzemmód-kijelző tábla egy (2. és 4. ábrákon példaképpen ábrázolt) körtárcsás kivitele így 6 db — azonos méretű, 60°-os körgyűrűcikkre osztható és 3—3 db, egymással nem érintkező körgyűrűcikk a kétféle jelzésképnek megfelelő eltérő módon színezhető. A mozdony oldalán a 37 üzemmódkijelző tábla megfelelő méretű tokban helyezkedik el, amelynek „háromlevelű” nyílása van. Az ismertetett szerkezet kétféle jelzésképe (lásd

4. ábra): ha a 32 léghengerben nincsen nyomás, tehát az alaphelyzetet a 33 visszatoló rugó biztosítja, akkor (4a. ábra) az elütő, figyelmeztető hatású szín látható a mozdony alapszínével váltakozva, míg levegőnyomás hatására a tárcsa kb. 60°-kal elfordul és mind a hat körgyűrűcikk egyező színben jelenik meg. A jelzéskép egyébként az esetleges előírásoknak, igényeknek megfelelően ettől eltérően is kialakítható.

Az előzőekben ismertetett műszaki intézkedésekkel létrehozott, találmány szerinti alternatív vezetési rendszerrel a robbanásvédett dieselmozdony előnyösen (biztonságosan, gyorsan stb.) konvertálható teljes értékű normális tolató moz dony kivitelre és viszont. Az átkapcsolás a találmány szerinti vezérlési rendszer egyszerű üzemmód-átkapcsolójával nemcsak az adott mozdony gazdaságosabb vontatási kihasználását biztosítja, de jelentősen tehermentesíti a mozdonyvezetőt felelősségteljes munkája közben, s ezáltal járulékosan tovább fokozza a mozdonyüzem biztonságát, robbanásvédettségét is. Az üzemmód-átkapcsoló céljára választott bevált, kétállású pneumatikus kapcsoló önmaga rendkívül egyszerű és megbízhatóan működik. A találmány szerinti optikai kijelző egyszerű elemekből álló szerkezet, amely egyrészt a környezet felé nyújtott tájékoztatással, másrészt a mozdonyvezetőre gyakorolt fegyelmező visszahatásával lényegesen mérsékeli a szubjektív elemet, s ezáltal fokozott biztonsági színvonalat eredményez.

Claims (2)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Vezérlési rendszer robbanásvédett dieselmozdonyhoz, amelynek pneumatikus üzembehelyező főkapcsolója, továbbá pneumatikus vezérlő-, ellenőrző-, védelmi és visszajelző berendezései vannak, valamint légsűrítőt, légtartályt, nyomáscsökkentő és szabályozó szelepet tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a légsűrítő (1), a Jégtartály (2), valamint a nyomáscsökkentő és szabályozó szelep (2a), után, üzembehelyező főkapcsolón (3) keresztül olyan — előnyösen kétállású — üzemmód-átkapcsoló (4) van beiktatva, amelyhez egyrészt a „ROBBANÁSVÉDETT” („Rb” üzemmódban optikai kijelző egységek (5a, 5b), visszajelző műszer (6) csatlakozik és ugyanezen üzemmódban indítóegység (7), fordulatszám-szabályozó egység (19), leállító egység (20), hajtómű-vezérlő egység (21), befecskendező egység (23) és légsűrítő-vezérlő egység (25) kapcsolódik, továbbá az üzemmód-átkapcsolóhoz (4) a fordulatszám-szabályozó egységen (19) keresztül hő-jelző készülék (12) és vízhiány-jelző készülék (13), míg a leállító egységen (20) keresztül léghiány-jelző készülék (16), fordulatszám-jelző készülékek (17, 18) párhuzamosan kapcsolódnak, másrészt a „NORMÁL” („N”) üzemmódban az indító egység (7), a fordulatszám-szabályozó egység (19), a leállító egység (20), a hajtómű-vezérlő egység (21) és egy homokszóró egység (22), egy kürt egység (24) és egy jelző egység (26) csatlakozik, továbbá az üzemmód-átkapcsolóhoz (4) a fordulatszám-szabályozó egységen (19) keresztül vízhőmérsékletjelző készülékek (8, 9), olaj hőmérséklet-jelző készülékek (10, 11) párhuzamosan csatlakoznak, valamint a leállító egységen (20) keresztül vízhiányjelző készülék (15) kapcsolódik, továbbá a légsűrítő-vezérlő egység (25) üzemmódtól függetlenül a légsűrítő (1) és a légtartály (2) közé van iktatva, valamint ugyancsak az üzemmódtól függetlenül egy kézi-leállító egység (14) pneumatikusan csatlakoztatva van a fordulatszám-szabályozó egységhez (19) és a leállító egységhez (20), amelyek egymással ugyancsak pneumatikusan kapcsolódnak.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti vezérlési rendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az üzemmód átkapcsolóhoz (4) önmagában ismert, — léghengerből (32), visszatoló rugóból (33), dugattyúrúdból (34), hajlított tengelyből (35) és csap ágyakból (36) álló — közvetítő láncon keresztül, mozdony külső oldalán elhelyezett üzemmód-kijelző tábla (37), valamint vezetőállás műszerfalban elhelyezett visszajelző műszer (6) csatlako5 zik.