RU2340496C2 - Method for detection of braked wheel pairs in rolling equipment in motion - Google Patents
Method for detection of braked wheel pairs in rolling equipment in motion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340496C2 RU2340496C2 RU2006129417/11A RU2006129417A RU2340496C2 RU 2340496 C2 RU2340496 C2 RU 2340496C2 RU 2006129417/11 A RU2006129417/11 A RU 2006129417/11A RU 2006129417 A RU2006129417 A RU 2006129417A RU 2340496 C2 RU2340496 C2 RU 2340496C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- amplitudes
- thermal signals
- train
- radiation
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Известны способы и устройства для обнаружения заторможенных колесных пар движущегося подвижного состава, основанные на преобразовании инфракрасного (ИК) - теплового излучения от нагретых элементов колес в электрические сигналы с последующим сравнением этих так называемых тепловых сигналов с допускаемыми в эксплуатации предельными (пороговыми) значениями.Known methods and devices for detecting inhibited wheel pairs of moving rolling stock, based on the conversion of infrared (IR) - thermal radiation from heated wheel elements into electrical signals, followed by a comparison of these so-called thermal signals with allowable limit (threshold) values.
Так, например, в устройстве для бесконтактного обнаружения перегретых букс для реализации этого способа [1] используется две дополнительные камеры с приемниками ИК-излучения, ориентированными на зоны сопряжения ступиц с дисками колес под углом 90 градусов к оси пути (фиг.1). При движении колесной пары в поле зрения этих камер попадают сначала обод колеса, диск, ступица колеса, затем снова диск и обод колеса. При колодочном торможении, наиболее распространенном в подвижном составе Российских железных дорог, естественно, самую высокую температуру нагрева имеют ободья (бандажи) и примыкающие к ним зоны сопряжения дисков колес - от 300 до 600°С, что значительно выше динамического диапазона приемо-усилительных трактов устройств обнаружения перегретых букс (100-150°С).So, for example, in the device for non-contact detection of overheated axleboxes for the implementation of this method [1] two additional cameras are used with IR radiation receivers oriented to the interface zones of the hubs and wheel disks at an angle of 90 degrees to the axis of the track (Fig. 1). When a pair of wheels moves in the field of view of these cameras, the rim of the wheel, the disk, the wheel hub first fall, then the disk and the rim of the wheel again. With shoe braking, the most common in the rolling stock of the Russian Railways, of course, rims (bandages) and adjoining mating zones of wheel disks have the highest heating temperature - from 300 to 600 ° C, which is significantly higher than the dynamic range of the receiving-amplifying paths of the devices detection of overheated axle boxes (100-150 ° C).
Поэтому в известных устройствах используется стробирование тепловых сигналов от колес движущегося подвижного состава с использованием датчика счета осей (ДСО) с фиксацией прохода центра оси колесной пары, при котором инфракрасное излучение от чрезмерно нагретых ободьев (бандажей) колес исключается из процедуры анализа тепловых сигналов, при этом на пороговые устройства пропускались лишь фрагменты тепловых сигналов от дисков и ступиц колес лишь в течение времени действия стробирующего импульса (фиг.2 и 3).Therefore, the known devices use gating of thermal signals from the wheels of a rolling stock using an axle counting sensor (DLS) with fixing the passage of the center axis of the wheelset, in which infrared radiation from excessively heated wheel rims (bandages) is excluded from the analysis of thermal signals, while only fragments of thermal signals from disks and wheel hubs were passed to threshold devices only during the duration of the gate pulse (FIGS. 2 and 3).
В качестве справки следует отметить, что при разработке аппаратуры ДИСК-БТ (1998 г.) с двумя дополнительными напольными камерами, ориентированными на ступицы колес, авторы ставили задачу создания альтернативного (резервного) канала контроля нагрева буксовых узлов. В действительности оказалось, что нагрев ступиц колес даже при кратковременном торможении подвижного состава (фиг.1) в несколько раз превосходит потенциально возможный их нагрев при неисправных буксовых подшипниках (фиг.4). По этой причине по тепловым сигналам от дисков и ступиц колес дополнительных напольных камер с приемниками ИК-излучения стало возможным обнаруживать лишь нагрев элементов колес, связанный с торможением подвижного состава.As a reference, it should be noted that when developing the DISK-BT equipment (1998) with two additional floor cameras oriented to the wheel hubs, the authors set the task of creating an alternative (backup) channel for monitoring the axle box heating. In fact, it turned out that the heating of the wheel hubs, even with short-term braking of the rolling stock (Fig. 1), is several times higher than their potential heating with faulty axle bearings (Fig. 4). For this reason, it became possible to detect only heating of the wheel elements associated with braking of the rolling stock from the thermal signals from the disks and wheel hubs of additional floor cameras with infrared detectors.
Так, например, в известной аппаратуре обнаружения перегретых букс типа ДИСК-БТ (ДИСК-2БТ) вспомогательные напольные камеры с приемниками ИК-излучения, ориентированными на зону сопряжения ступиц с дисками колес, предназначены фактически лишь для обнаружения заторможенных колесных пар, что и подтверждено в дополнении к руководству по эксплуатации аппаратуры [2]. Сущность реализованного в этих устройствах способа заключается в сравнении амплитуд тепловых (ИК) сигналов от обоих колес одной оси за время действия стробирующего импульса от датчика прохода колес. Колесная пара считается заторможенной, если максимальные значения амплитуд тепловых сигналов от дисков и ступиц левого и правого колес одной оси превышают заданный пороговый уровень. Поскольку у заторможенной колесной пары наиболее высокие температуры нагрева имеют ободья (бандажи) и диски колес, то максимальные, измеренные устройством значения совпадают с границами стробирующих импульсов (см. фиг.2 и 3), что не позволяет распознать в каком случае нагрев колес связан со служебным торможением, а в каком случае - с неисправностью тормозной системы и блокировкой колесной пары из-за неполного отпуска тормозов после отправления со станции или самопроизвольного срабатывания тормозов вагона в пути следования.So, for example, in the known equipment for detecting overheated axleboxes of the DISK-BT (DISK-2BT) type, auxiliary floor cameras with IR radiation receivers oriented to the interface between the hubs and the wheel disks are intended, in fact, only to detect inhibited wheel sets, which is confirmed in addition to the manual for the operation of the equipment [2]. The essence of the method implemented in these devices is to compare the amplitudes of thermal (IR) signals from both wheels of the same axis during the duration of the gate pulse from the wheel passage sensor. A wheelset is considered to be inhibited if the maximum amplitudes of the thermal signals from the disks and hubs of the left and right wheels of one axis exceed a predetermined threshold level. Since the rim (bandages) and wheel disks have the highest heating temperatures for the braked wheelset, the maximum values measured by the device coincide with the boundaries of the strobe pulses (see Figs. 2 and 3), which does not allow to recognize in which case the heating of the wheels is associated with service braking, and in which case - with a malfunction of the brake system and blocking of the pair of wheels due to incomplete release of the brakes after departure from the station or spontaneous operation of the car brakes en route.
В первом случае срабатывание тревожной сигнализации является ложным, а во втором случае - обоснованным, требующим остановки поезда для осмотра тормозного оборудования и устранения возникшей в эксплуатации неисправности.In the first case, the alarm is false, and in the second case it is justified, requiring a train to stop to inspect the brake equipment and eliminate the malfunction that has arisen in operation.
Недостатком известных способов и устройств обнаружения заторможенных колесных пар движущегося поезда является принятие решения о заторможенной колесной паре по максимальным амплитудам тепловых сигналов от дисков и ступиц колес одной колесной пары в зоне контроля, то есть в пределах стробирующего импульса, ограниченного зоной действия датчика фиксации прохода колесной пары в поле зрения ПК-приемника излучения. Чем больше продолжительность движения колесной пары в заторможенном состоянии, тем выше температуры ободьев, дисков и ступиц колес, соответственно больше и амплитуды тепловых сигналов на границах строба, которые и принимаются во внимание. На фиг.2 приведена осциллограмма теплового сигнала от колес в результате служебного торможения: из термограммы видно, что прогреты только ободья колес и прилегающие к ним диски, а ступицы имеют относительно низкую температуру (тепловой сигнал без явно выраженных ограничений по амплитуде с глубоким провалом по центру стробирующего импульса).A disadvantage of the known methods and devices for detecting braked wheel pairs of a moving train is the decision on a braked wheel pair according to the maximum amplitudes of the thermal signals from the disks and wheel hubs of one wheel pair in the control zone, that is, within the gate pulse limited by the range of the sensor for fixing the passage of the wheel pair in the field of view of the PC radiation receiver. The longer the duration of the movement of the wheelset in the braked state, the higher the temperature of the rims, rims and wheel hubs, respectively, the greater the amplitudes of the thermal signals at the strobe boundaries, which are taken into account. Figure 2 shows the oscillogram of the heat signal from the wheels as a result of service braking: it is seen from the thermogram that only the rims of the wheels and the adjacent disks are warmed up, and the hubs have a relatively low temperature (a heat signal without pronounced amplitude limits with a deep dip in the center gating pulse).
На фиг.3 приведена термограмма теплового сигнала от явно заторможенной колесной пары: видно, что кроме прогрева ободьев, также прогреты и диски, и ступицы колес (характерный двугорбый вид теплового сигнала - на краях вершинки сигнала имеют даже ограничения по динамическому диапазону приемо-усилительного канала как следствие чрезмерного нагрева ободьев колес). При неточной ориентации приемника ИК-излучения на контрольную зону ступицы колеса или при использовании датчиков фиксации прохода колес, формирующих боле длинный импульс строба, наряду со ступицей колеса в строб попадает более нагретая приободная часть диска, что в известной аппаратуре с формированием сигнала тревожной сигнализации по максимальному значению теплового сигнала в границах строб-импульса (Umax 1) приводит к ложным показаниям системы контроля, в том числе и на рабочий нагрев колес при служебном торможении - результат измерения получается завышенным по отношению к «холодной» ступице (Umin 1).Figure 3 shows a thermogram of a heat signal from a clearly braked wheelset: it is clear that, in addition to heating the rims, the wheels and wheel hubs are also warmed up (a characteristic two-humped type of heat signal - at the edges of the signal tip there are even restrictions on the dynamic range of the receiving-amplifying channel as a result of excessive heating of the rims). If the IR radiation receiver is inaccurately oriented to the control zone of the wheel hub or when sensors are used to fix the passage of the wheels forming a longer strobe pulse, along with the wheel hub, the warmer outer part of the disk enters the strobe, which is known in the known equipment with the formation of an alarm signal at the maximum the value of the heat signal within the strobe-pulse boundaries (Umax 1) leads to false readings of the control system, including the working heating of the wheels during service braking - the measurement result I get inflated in relation to the "cold" hub (Umin 1).
При реализации известного способа сравнения максимальных амплитуд тепловых сигналов от двух колес одной оси в стробе ДСО невозможно распознать, связан ли повышенный нагрев диска и ступицы колеса с неисправностью тормозов (неполный отпуск тормозов при отправлении со станций, затянут авторегулятор, утечки воздуха из подводящих трубок и др.) или с нагревом ступиц колес при служебном, регулировочном и, чаще всего, остановочном торможении поезда, что приводит к ложному срабатыванию средств контроля и необоснованной остановке поезда.When implementing the known method of comparing the maximum amplitudes of thermal signals from two wheels of the same axis in the strobe, it is impossible to recognize whether increased heating of the disk and wheel hub is associated with a brake failure (incomplete release of brakes when leaving stations, auto-regulator is tightened, air leaks from the supply tubes, etc. .) or with heating of the wheel hubs during official, adjusting and, most often, stopping braking of the train, which leads to a false response of controls and unreasonable stopping of the train.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе обнаружения заторможенных колесных пар рельсового подвижного состава при движении, основанном на регистрации мощности ИК-излучения от элементов колес в пределах стробирующего импульса датчика фиксации прохода колесных пар, расположенного в одном сечении с приемником ИК-излучения, ориентированным под углом 90 градусов к оси пути, и сравнении амплитуд тепловых сигналов от элементов колес по меньшей мере одной оси с целью распознавания случаев повышенного нагрева ободьев, дисков и ступиц колес при служебном торможении поезда от случаев блокировки колесных пар при возникновении неисправности тормозного оборудования, находят минимумы тепловых сигналов в пределах строб-импульсов, измеряют в сечении этих минимумов текущие значения амплитуд тепловых сигналов, по результатам сравнения которых с наперед заданным значением и формируют сигнал тревожной сигнализации на остановку поезда для проверки состояния тормозного оборудования.The essence of the invention lies in the fact that in a method for detecting inhibited wheel pairs of a rail rolling stock during movement, based on recording infrared radiation power from wheel elements within the strobe pulse of a wheel pair passage fixation sensor located in one section with an IR radiation receiver oriented at an angle of 90 degrees to the axis of the path, and comparing the amplitudes of the thermal signals from the wheel elements of at least one axis in order to recognize cases of increased heating of rims, discs and wheel center during service braking of a train from cases of wheel sets blocking in the event of a brake equipment malfunction, the minima of the thermal signals are found within the strobe pulses, the current values of the amplitudes of the thermal signals are measured in the section of these minima, which, by comparing them with a predetermined value, generate an alarm alarm to stop the train to check the condition of the brake equipment.
Согласно предлагаемому способу обнаружения заторможенных колесных пар движущегося подвижного состава с целью снижения ложных показаний на рабочий нагрев элементов колес (дисков и ступиц) одной или нескольких колесных пар вагона (локомотива) при служебном торможении поезда предлагается производить измерения текущих значений амплитуд в сечении перехода теплового сигнала через минимум (см. фиг.2 и 3). При этом, чем больше продолжительность движения колесной пары в заторможенном состоянии, тем больше амплитуда сигнала в сечении минимума функции (сравни Umin 2 и Umin 1 на фиг.2 и 3), что является более надежным критерием оценки неисправности тормозного оборудования подвижного состава в сравнении с известными способами.According to the proposed method for detecting inhibited wheel pairs of moving rolling stock in order to reduce false readings on the working heating of the wheel elements (disks and hubs) of one or more wheel pairs of a car (locomotive) when the train is braking, it is proposed to measure current amplitudes in the cross section of the heat signal transition through minimum (see figures 2 and 3). Moreover, the longer the duration of the movement of the wheelset in the inhibited state, the greater the amplitude of the signal in the cross section of the minimum of the function (compare Umin 2 and Umin 1 in FIGS. 2 and 3), which is a more reliable criterion for assessing the malfunction of the brake equipment of a rolling stock in comparison with by known methods.
Источники информацииInformation sources
1. SU 704846 А1, 27.12.1979.1. SU 704846 A1, 12/27/1979.
2. Аппаратура автоматического обнаружения перегретых букс на ходу поезда (ДИСК-Б). Лозинский С.Н., Трестман Е.Е., Алексеев А.Г. Автоматика, телемеханика и связь, №2, 1986, с.18-21.2. Equipment for the automatic detection of overheated axle boxes on the train (DISK-B). Lozinsky S.N., Trestman E.E., Alekseev A.G. Automation, Telemechanics and Communication, No. 2, 1986, p. 18-21.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129417/11A RU2340496C2 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Method for detection of braked wheel pairs in rolling equipment in motion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129417/11A RU2340496C2 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Method for detection of braked wheel pairs in rolling equipment in motion |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006129417A RU2006129417A (en) | 2008-02-27 |
RU2340496C2 true RU2340496C2 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=39278425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006129417/11A RU2340496C2 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Method for detection of braked wheel pairs in rolling equipment in motion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2340496C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103407462A (en) * | 2013-08-23 | 2013-11-27 | 哈尔滨威克科技有限公司 | Low speed control device based on double signals |
-
2006
- 2006-08-14 RU RU2006129417/11A patent/RU2340496C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛОЗИНСКИЙ С.Н. и др. Аппаратура автоматического обнаружения перегретых букс на ходу поезда (ДИСК-Б), Автоматика, телемеханика и связь, 1986, N 2, стр.18-21. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103407462A (en) * | 2013-08-23 | 2013-11-27 | 哈尔滨威克科技有限公司 | Low speed control device based on double signals |
CN103407462B (en) * | 2013-08-23 | 2015-09-30 | 哈尔滨威克科技有限公司 | Based on the low speed control of dual signal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006129417A (en) | 2008-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9518947B2 (en) | System and method for detecting wheel bearing condition | |
EP2459430B1 (en) | Method for monitoring condition of rail car bearings | |
CA2589203C (en) | Train wheel bearing temperature detection | |
US9415784B2 (en) | System and method for detecting wheel condition | |
US4659043A (en) | Railroad hot box detector | |
JP2002541448A (en) | Method and apparatus for monitoring bogies of a multi-axle vehicle | |
US9390385B2 (en) | Guideway-guided vehicle detection based on RFID system | |
JPS63266334A (en) | Heat sensor detecting damage of bearing for railway rolling stock | |
CN103359134B (en) | A kind of running train bogie of car and underframe imaging and temperature measuring equipment | |
US20140088801A1 (en) | System and method for testing train brakes | |
US3731087A (en) | Hot box alarm system | |
RU2340496C2 (en) | Method for detection of braked wheel pairs in rolling equipment in motion | |
US4820057A (en) | Method and apparatus to contactlessly measure the brake temperatures of passing railroad cars | |
US4256278A (en) | Railway freight car identification system | |
JPS5921823B2 (en) | Railway safety method for detecting overheated brakes | |
CN203332149U (en) | Running-train train bogie and chassis imaging and temperature measurement device | |
RU2393441C2 (en) | Determination of temperature of wheel bearings of trains | |
RU2337029C1 (en) | Railway car wheel pair roller axle abnormal heating control system | |
EP3369641B1 (en) | Wayside train hot bearing detection system | |
US3294969A (en) | Hot wheel detector apparatus for railway vehicles | |
RU2381936C1 (en) | Method to detect braked wheel pairs | |
RU2705735C1 (en) | Method for identification of freight cars by bearing type during thermal monitoring | |
US20140269814A1 (en) | Integrity verification of ir detectors for a rail vehicle | |
JP6027278B2 (en) | Temperature abnormality detection system, temperature abnormality detection method | |
US3235723A (en) | Hot-box detector alarm circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080917 |