SK8962Y1 - Systém na monitorovanie prevádzkovej teploty nápravových ložísk železničných dvojkolies - Google Patents

Abstract

Systém na monitorovanie prevádzkovej teploty nápravových ložísk železničných dvojkolies obsahuje teplotné snímače (3) prevádzkovej teploty nápravových ložísk vagóna (1) so železničným dvojkolesím (2), ktoré sú bezdrôtovo prepojené s prijímačom (4), ktorý je bezdrôtovo prepojený s palubným počítačom (6) s výstražnou svetelnou a zvukovou signalizáciou na prístrojovej doske (7) ťažného rušňa (5).

Description

S K 8962 Υ1

Oblasť techniky

Technické riešenie sa zaoberá novým systémom na kontinuálne určovanie spoľahlivosti prevádzky nápravových ložísk železničných dvojkolies. Technické riešenie patrí do oblasti strojárstva, dopravy.

Doterajší stav techniky

Kontinuálny nárast prevádzkových rýchlostí vlakov znamená, že porucha nápravového ložiska môže viesť k vážnym vykoľajeniam, čo spôsobí stratu na životoch, materiálne škody a vážne narušenie prevádzky železničnej siete, poškodenie trate a stratu dôvery v železničnú dopravu zo strany širokej verejnosti. Z dostupných informácií je známe, že železničné dvojkolesia pozostávajú z kolies, nápravy a nápravových ložísk, na ktorých sa môžu vy skytnúť chyby.

V súčasnosti platí, že poruchu, ktorú zistia zamestnanci železničného podniku, musia ohlásiť ihneď osobe riadiacej dopravu na ŽSR (výpravca, dispečer...). Platí to aj pre poškodenie ložísk, [hitpsy/www.google.coii/ s.ga£ch?Q=hitpsJ£3A%2Ig&^www.7^r.s^^^

BA+podmpouzŕvaniazelsietei2018-2&ie=utť-8&oe=utf- 8&client=fírefox-b-ab] - pdf ŽELEZNICE SLOVENSKEJ REPUBLIKY PODMIENKY POUŽÍVANIA ŽELEZNIČNEJ SIETE pre GVD 2017/2018.

Vzhľadom na dopyt po bezpečnej a vysokorýchlostnej železničnej doprave, železničné dvojkolesia s koľajovými vozňami so zvyšujúcim sa zaťažením vyžadujú dôkladnú a spoľahlivú kontrolu a údržbu. Prevádzka železničných dvojkolies rotujúcich v nápravových ložiskách v náročných pracovných podmienkach je vystavená degradácii materiálu cyklickým namáhaním, čo spôsobuje únavu materiálu. Postupné zhoršovanie štrukturálnej integrity nápravových ložísk zvyšuje riziko ich poruchy.

Chyby ložísk, pokiaľ nie sú zistené včas v reálnom čase, môžu mať za následok katastrofické zlyhanie.

Podstata technického riešenia

Princíp technického riešenia je orientovaný na včasné a presné monitorovanie prevádzky a životnosti nápravových ložísk železničných dvojkolies. Teplotné snímače teploty nápravových ložísk sú inštalované tak, aby sa dotýkali vonkajšieho krúžku nápravových ložísk. Údaje o teplote nápravových ložísk sa prenášajú bezdrôtovo do prijímača umiestneného vedľa koľajiska. V prijímači sa načíta, zaznamená a vyhodnotí veľkosť prevádzkovej teploty nápravového ložiska. Každý teplotný snímač má svoje jedinečné sériové číslo, vďaka čomu prijímač rozpozná, z ktorého nápravového ložiska železničných dvojkolies pochádzajú údaje. Prijímač týchto údajov je konštruovaný tak, že ignoruje dáta, ktoré môžu pochádzať z iných vlakových súprav prechádzajúcich v okolí.

Keď prijímač zaznamená zvýšenie referenčnej prevádzkovej teploty (zvyčajne o 20 - 25 %) v jednom alebo viacerých nápravových ložiskách, zaznamenanú zmenu a informáciu o zvýšení referenčnej prevádzkovej teploty odošle v reálnom čase do palubného počítača na prístrojovej doske ťažného rušňa.

O takejto zmene hodnoty informuje rušňovodiča červené svetlo s číslom, ktoré je jedinečné sériové číslo každého nápravového ložiska a informuje aj zvukový výstražný signál umiestnený na prístrojovej doske. Bez ohľadu na okolnosti, ak sa rozsvieti kontrolka, treba vlak zastaviť na vopred určenom mieste a aj vizuálne skontrolovať stav nápravového ložiska.

Systém na monitorovanie prevádzkovej teploty nápravových ložísk železničných dvojkolies si nevyžaduje údržbu a pri pravidelnom servisnom intervale (10 rokov - termín výmeny akumulátorov v teplotnom snímači) sa musí systém skontrolovať. Pri poklese napätia akumulátora v teplotnom snímači je potrebné vymeniť celý snímač. Keďže systém na monitorovanie prevádzkovej teploty nápravových ložísk železničných dvojkolies rozpozná každé koleso podľa jedinečného sériového čísla teplotného snímača, v prípade výmeny celých nápravových ložísk železničných dvojkolies je potrebné aktualizovať sériové číslo teplotného snímača.

Priame monitorovanie prevádzkovej teploty nápravových ložísk teplotnými snímačmi tak dokáže zabrániť katastrofickým zlyhaniam na železniciach.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na priloženom obr. 1 je zakreslená bloková schéma systému na monitorovanie prevádzkovej teploty nápravových ložísk železničných dvojkohes. Schéma obsahuje tieto komponenty a značky:

L vagón,

2. železničné dvojkolesia,

S K 8962 Υ1

3. teplotné snímače,

4. prijímač,

5. ťažný rušeň,

6. palubný počítač,

7. prístrojová doska, I. odosielaná informácia.

Príklady uskutočnenia

Systém na monitorovanie prevádzkovej teploty nápravových ložísk železničných dvojkolies pozostáva z vagóna 1, na ktorom sú prichytené železničné dvojkolesia 2, v ktorých sú inštalované teplotné snímače 3. Počas jazdy teplotné snímače 3 snímajú prevádzkové teploty nápravových ložísk a informácie vysielajú bezdrôtovo v reálnom čase do prijímača 4. V prijímači 4 sa načíta, zaznamená a vyhodnotí veľkosť prevádzkovej teploty nápravového ložiska. Referenčná prevádzková teplota na nápravové ložisko musí byť nastavená v prijímači 4.

Ak prijímač 4 zaznamená zvýšenie prevádzkovej teploty v nápravových ložiskách, zaznamená zmenu a informáciu I o zvýšení referenčnej prevádzkovej teploty odošle bezdrôtovo v reálnom čase do palubného počítača 6 ťažného rušňa 5. Palubný počítač 6 pri prijatí informácie o zvýšenej prevádzkovej teplote v nápravových ložiskách zapne výstražnú svetelnú a zvukovú signalizáciu na prístrojovej doske 7.

Začiatok merania prevádzkovej teploty teplotnými snímačmi 3 nápravových ložísk železničných dvojkolies 2 a odosielanie údajov do príslušného ťažného rušňa 5 je realizované tak, aby pri prechode vagóna Iboli medzi prijímačmi 4 spárované informácie s palubným počítačom 6 ťažného rušňa 5.

Priemyselná využiteľnosť

Technické riešenie je možné využiť na všetkých nápravových ložiskách železničných dvojkohes používaných v osobnej aj nákladnej železničnej doprave, električkových, ale aj iných koľajových vozidlách. Využitie navrhovaného technického riešenia umožňuje zvýšenie spoľahlivosti prevádzky a zostatkovej životnosti železničných dvojkohes.

Systém na monitorovanie prevádzkovej teploty nápravových ložísk železničných dvojkohes bol pripravený vďaka podpore operačného programu Výskum a inovácie pre projekt: Výskum pokročilých metód inteligentného spracovania informácií, kód ITMS: NFP313010T570 spolufinancovaný z nájdeného Európskeho regionálneho rozvoja. Prihláška úžitkového vzoru je sponzorovaná projektom 015STU-4/2018 a projektom 013TUKE-4/2019 Moderné vzdelávacie nástroje a metódy formovania tvorivosti a zvyšovania praktických zručností a návykov pre absolventov technických univerzít.

Claims (1)

1. S K 8962 Υ1

   NÁROKY NA OCHRANU

   Systém na monitorovanie prevádzkovej teploty nápravových ložísk železničných dvojkolies, vyznačujúci sa tým, že teplotné snímače (3) prevádzkovej teploty nápravových ložísk vagóna (1) so že5 lezničným dvojkolesím (2) sú bezdrôtovo prepojené s prijímačom (4), ktorý je bezdrôtovo prepojený s palubným počítačom (6) s výstražnou svetelnou a zvukovou signalizáciou na prístrojovej doske (7) ťažného rušňa (5).

   1 výkres