SU384716A1 - Селектор букс по типу подшипника на подвижном составе - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам железнодорожной автоматики л может быть использовано дл  бесконтактного опознавани  типа подшипника на подвижном составе в системах автоматического обнаружени  перегретых букс или в системах контрол  геометрических неровностей колесных пар.

Известны устройства дл  обнаружени  типа подшипника, содержащие источник света, светочувствительный приемник (фотоэлемент), схемы регистрации, путевые датчики, источники питани , усилители, преобразователи и исполнительные устройства. Однако в этих устрой ств ,ах не исключено по вление ложных срабатываний при отражении светового потока от элементов вагонов и тележек, не относ щиес  к буксам.

Цель изобретени  - .повышение точности распознавани  типа подщипника колесных пар. Это достигаетс  тем, что устройство снабжено триггером регистрации наличи  колесных пар, схемой распознавани , включающей две логические  чейки «И-iHE, триггером регистрации -прохода первой тележки, двум  триггерзми пам Би, транзисторной задержкой сигнала; инвертором, логически.м блоком отметчика физических единиц подвижного состава , переключающим устройство.м.

Работа селектора основана на использовании различи  в длинах (габаритных разме2

pax) колесных пар, оборудованны,х буксами на подшипниках скольжени  и .качени , ока .нироваайи ;в апреиеЛвнные моменты времени оптическим острона1правленным лучом зоны, ограниченной контурами букс на различных подшипниках, и сравнение результатов распознавани  букс первой и второй тележек вагонов .

На фиг. 1 схематично показаны блок-схема селектора, контуры букс на подщ-ипликах качени  и скольжени , установка путевых датчикосв относительно рельса и особенности ориентации оптической оси; на фиг. 2 -принципиальна  функциональна  схема селектора;

на фиг. Э - временна  диаграмма работы датчиков логических и функциональных элементов селектора букс.

Селектор (фиг. 1) состоит из комплекта точечных путевых датчи,ков / счета осей, источника излучени  2 (осветител ) приемника излучени  3 с фор.мирователем, логического блока 4 и блока питани  5. Излучатель установлен на пдите, опирающейс  на концы шпал, таким образом, что источник излучени 

находитс  на рассто нии a 28Q+2Q мм от внутренней грани наружного рельса. Оптическа  ось излучател  ориентирована в вертикальной плоскости, перпендикул рной оси пути , под углом 60+5° к плоскости головок рельсов. Направленный оптический луч, сформ ,ирова.нный с помощью диафрагм, проходит через зону гарантированного неремещени  выступающих частей корпусов скольжени , не захватыва  при этом -цилиндрических корпусоа роликовьих букс.

Приемник излучени  5, например фоторезистор с .внутренним фотоэффектом (ФСК1 ), вместе с усилителем .и формирователем размещены на мачте, установленной за габаритом ири ближени  строений, на рассто ни и мм по горизонтали от оси пути и на высоте 3300 мм от уровн  головок рельса. При такой ориентации оптичеср ой оси во врем  движени  ноезда о птический Луч прерываетс  лишь лри проходе в зоне распознавани  только корпусов букс скольжени  и поддонов рессорных .комплектов боковых рам тележек.

Выбранный угол наклона .ической оси .исключает перекрытие источника .излучени  (осветител ) экипажной частью подвижно.го состава. Блок автоматического управлени  .и логической обра.ботки 4 и источника питани 5 размещаютс  в релейном шкафу или на посту , где установлено основное 1эле,ктро.нное оборудование систем контрол . Они со.един ютс  с датчиками счета осей, излучателем .и фотоприемником кабельными лини ми св зи через переходные 1кололк:и и кабельные стойкий.

.Приемна  часть селектора состоит из уравновещенного моста посто нного тока (фиг. 2), образованного активным фоторезистором 6, воспринимающим излучение осветител  2, .компенса ц.ионным фоторезистором 7, реаги .рующи.м на освещенность повер.хности земли, резистором 8 посто нной вел.ичины .и подстроечным резистором 9. Применение ко.мттенсац .ионного фоторезистора 7 н включение его в смежное .нлечо моста исключает вли ние .изменени  освещенности по .времени суток на чувствительность .ка.нала получени  нервич .пой информации. Выход моста подклю чен к двлхкаска.дному усилителю 10, сое.диненному с релейным элементом ill, в качестве которого использован триггер Шмитта. При включении .источника питани  5 фоторезистор 6 освещен и .лений уравнове шен. При пересечении оптического луча корпусом скольжени  фоторезистор кратко.временно затемн етс , величина его проводимо ..сти резко возрастает, вызыва  на.рушение равновеси  моста. При этом на измерительной диагонали по вл етс  отрица тельный импульс на.пр жени , который вызывает открытие первого , закрытие второго транзистора усилител  10 и сра батывание триггера Шмитта, который .посылает сигнал информации на вход схемы распознавани  12 логического блока 4 опознавани  вагоно в с буксами скольжени .

Точечные путевые 1датч.ики / предназначены дл  форм.ировани  комап.дны,х импульсов и управлени  работой функциональных и логиче ских элементов блока 4 при .перемещении колесных .naip вагонов но контрольному участку пути. Путевые датчики ,в качестве которых

применены бесконтактные магнитные педали типа ПБМ-56, креп тс  зажимами к подощве рельса. Датчики /i и /2 установлены по обе стороны излуча тел  на рассто нии 550- 600 мм, .которое несколько больше ширины корпусов -букс окольжени , и образуют зону .сканировани  букс, а датч.И|К /з удален от датчика Д на рассто ние, большее ма.ксимально возможного рассто ни  между ос ми в одной

тележке, но меньше минимального возможного .рассто ни  между крайними внутренними ос ми смежных тележек единицы подвижного состава, т. е. на .рассто нии 3650-3650 мм. При такоМ размещении датчиков обеспечиваетс  надежное определение мо.ментов пр охода последних колесных пар тележек и регистрации .вагона, путем по.дсчета и и сравнени  числа осей в первой и второй тележках. Дл  этого в блок логичеокой

обработки селектора вве.ден отметчик физическ ,И)х единиц подв ижного со става (,ваго.нов) J3, выполненный на двух двоичных реверсивных счетчиках 14 и 15 осей с логическими схемами «Р1-ПЕ фиксации .их исходного соСТОЯНИЯ .

.Путевой датчик /i подключен ,к шине сложени  счетчика осей 14 и к триггеру 16 .исключени , а .датч.ик /з - через переключающую схему 17 - к входу вычитани  счетчика

14, а тажже к -входам сложени  и вычитани  счетчи.ка 15. Выходы счетных триггеров счетчиков 14 и 15 осей вместе с выходом .путевого датчи|Ка /з подключены к логическим схемам «И-ПЕ 18 .и «И-НЕ 19 ф.икса:ц.ии .исходного состо ни  счетч.и,ков. .Выходные сигналы этих эле.ментов используютс  дл  управлени  переключающей схемой 17 (триггером реверса .дв.оич.наго счет1Ч1ика 15) и элементами логической схемы 18 опознава ни  вагонов с буксами на подшипниках скольжени .

Схема распознавани  содержит триггер 20 напоминани  прохода контрольной .зоны .первой осью дв ухосног.о вагона или первой тележкой многоосного вагона, два трехвходовых логических элемента «И-НЕ 21 и 22 1выделени  сигнала информации, два триггера 23, 24 дл  запоминани  результатов распознавани  букс первой и второй тележек вагона; выходную логическую схему «И 25 опроса

пам ти логическ1ий элемент «ПЕ 26 (инвертор ) .и тр.анзисторную задержк) 27 .дл  установки логических элементов 21 .и 22 в .исходное состо ние после прохода последней колесной нары вагона над путевым датч.иком /з.

Селектор работает следующим образом.

Пр.и отсутствий на контрольном участке., пути поез.да мост соп.ротивлени  приемни:ка излучени  3 уравновешен, на выходе релейного элемента сигнал «О, тр.иггеры двоичных счетчиков 14 п 15, триггеры 16, 20, 23 и 24 в исходном состо нии (как это показано на фиг. 2), на выходах логических элементо в «И-iH-E 18, 19, 21 .и 22 сигнал «I, а на выходе схемы «И 25 сигнал «Q.

Рассмотрим случай прохода двух четырехосных вагонов. Первый вагон оборудован подШИпн ,и.кам|И скольжени , а второй, например пассажирский, .роликовыми подшипниками, те.рва  по ходу движени  тележка которого снабжена генератором с .карданным пр-иводом от осевого редуктора (направление движени  показано стрелкой). При проходе первой колесной пары вагона «ад путевъш датчи1К10М /i он вы.рабатывает отрицательный пр .моугольный импульс постоанного то,ка, который ностунает на вход сложени  первого реверсивного счетчика 14 и залускает триггер 16. Счетчик запоминает одну ось, а сигнал «I, 01бразую1цийс  на выходе примера 16, подготавливает к включению по первым входам логических элементов «И-НЕ 21 и 22. По второму входу подготовлен лишь логический эледмент «И-НЕ 21, соединенный с единичным выходом триггера 20 регистрации нечетной и четной тележек вагона. При перемещении первой колесной пары вагона между дат1Ч1И1ками ./I и /2 корпусом буксы скольжени  прерываетс  световой луч излучател  2. В результате на выходе релейного элемента фотоприемника по вл етс  отрицательный имгсульс . Совпадение сигналов «I на всех трех входах вызывает KpaipKOBpeMeHHoe включение логического элемента «И-НЕ 21, на выходе которой по вл етс  сигнал «О, О1про,кидывающий триггер 23 во второе устойчивое состо ние . Это  вл етс  необходимым, но еще недостаточным признаком оценки типа букс вагона.

При проходе колес первой тележ.ки над датчиками /i и /2 счетчик 14 запомнит две единицы, триггер исключени  16 сформирует два стро1бирующи1Х и М:пульса (фиг. 3), релейный элемент 11 сформирует три импульса, два от букс и один средний от боковины тележек, на вход триггера пам ти первой тележки 23 с логического элемента поступ1ит лишь два импульса, возникшие при затемнении фоторезистора 6 корпусами букс скольжени .

Им1пульсы с приемника излучени  3, возникающие при перекрытии оптического луча выступающими част ми тележек -и вагонов, «е ОТНОСЯЩИМИСЯ .к буксам, буксовьгм редукторам или к генераторам, смонтированным на буксовой р.аме тележ,ки, не фиксируютс  логической схе.мой, поскольку их по вление не совпадает по времени со стробирующими импульсами с триггера 16 (сравни диаграммы напр жений еле.мента // и «И-НЕ 21 (фиг. 3).

При ттрохаде колесных naip первой тележ .кн датчиком /з счетные импульсы с него поступают через переключающую схему 17 на вход сложени  счетчика 15. Таким образом, при выходе первой телел ки вагона -из зоны контрол , Т|риггер 16 запомнит количество осей в этой тележке, а счетчик 15 вернетс  в исходное состо ние.

При это.м на выходе его элемента «И--НЕ 18 произойдет смена сигнала с «Ь на «О, в результате чего опрокинетс  триггер 20, на третьеМ входе логического элемента «И-НЕ 5 21 по витс  сигнал «Ь, а счетчик 14 соединит выход путевого датчика 7з с входом вычитани  счетчиков 14 и 15.

При проходе над датчиками 1 и /2 колесribiix пар второй тележ.ки вагона счетчик 14 10 зафи,ксирует количество ее осей, релейный элемент сформирует три импульса, а элемент «И-НЕ 22 прОпустит на вход триггера 24 пам ти второй тележки только два запускающих Импульса. При выходе второй тележки 15 из зоны контрол  (последней колесной пары вагона) счетные импульсы, поступающие с датчика /з, сбрасывают оба счетчика на нуль. В результате этого импульсом со схемы «И-НЕ 19, поступающим на в,ходы счетчика 0 14 триггера 20, 24 логического элемента «НЕ 26 счетчик снова реверсируетс  на сложение, триггер 20 возвращаетс  ш исходное состо ние, а схема совпадени  «И-НЕ 25 «опрашивает триггер пам ти 23 и триггер 24. Так как 25 оба триггера были опрокинуты импульсами с логических элементов 21 и 22, то в момент по .влени  отрицательного импульса регистрации прохода вагона на выходах логического элемента «НЕ 26 по в тс  счет0 ные И .мпульсы; схема «И 25 вырабатывает также отрицательный импульс (сигнал «I). Это  вл етс  достаточно надежным признаком дрохода вагонов на подшипниках скольжени . С некоторой выдержкой времени, оп5 редел емой параметрами элемента триггера , триггеры пам ти 23 и 24 возвращаютс  в исходное состо ние. Таким образом, вс  схема готова к распознаванию букс и счету осей следующего вагона. При проходе второ0 го вагона, перв.а  тележка которого оборудована генератор 01М с приводом от торца оси, на выходе релейного элемента // возникает три импульса на первую тележку, один импульс на вторую тележку (от поддона рессорного 5 комплекта) и, например, один длинный импульс (фиг. 3), сформированный приемником излучени  при пересечении оптического «чуча подвагонным оборудованием (компрессорноконденсаторным агрегатом .кондиционера или 0 аккумул торным  щиком). Однако этим импульсы вызовут сбраблтывание лищь логического элемента «И-НЕ 21 и опрокидывание, триггера 23. При вы.ходе этого вагона из зоны контрол  на в)ходах схемы опроса «Н 25 сохранитс  сигнал «О, что  вл етс  признаком вагона на роликовых подшипника.х. Аналогично ра1ботает селектор .и при проходе других единиц ПО.ДВИЖН.ОГО состава, электровозов, тепловозов, грузовых вагонов, полувагонов, , .цистерн, хоппер-дозаторов, транспортеров и т. д. ЕСЛИ рассто ние между крайними ос ми с.межных вагонов меньше расСТО .ЯН1ИЯ между путевьвми датчиками 1 и /з (т. е. 3650 мм, например, у сцепов из не5 скольких хоппер-доз а торов, то после прохода

neipBoro такого вагона по .контрольному участку пути счетч.ик 14 не сбрасываетс  на нуль, а прод.олж.ает суммировать и вычитать .импульсы осей перв.ой тележки второго вагона, возвраща сь в -исходное состо ние лишь после прохода всех коле.с первой тележ.к.и этого вагона. Одщашо это не вносит ка ких-лйбю изменений в работу остальньих логических и функщиональных элементО|В селектора букс.

Предмет л з о б ip е т е н и  

Селектор букс по типу под-шипнака на подвижном составе, содержащий источн:ики и приемники светового излуч«н-и  схемы регистрации , .источники иитани , Т|рл путевых датчика счета осей, установленных на .контрольном участке ,пути, « инвертор, отличающийс  тем, что, с целью повышен.и  точности распознавани  типа подшипника колесных п.ар, он снабжен триггером регистрации наличи  колесных пар на контрольном участке, схемой распознавани , включ.аюш,ей два логические элемента «И-НЕ, триггер регистр.ации лрсхода первой тележ.ки, два триггера пам ти, транзисторную задержку сигнала, инвертор, схему «И, логический бло.к отметчика физичел-ких едйндац подвижного состава, выполненный из двух двоичных счетчиков осей, переключаюш ,его устройства, .инвертора, двух логических элементов «И-НЕ, транзист риой задержки сигнала, причем выходы .первых двух путевых датчиков подключены ко входам триггера регистрации налич.и  колесных пар, 5 вы.ход которого, выходы приемника излучени  .и триггеры регистрации П1р01хода пер.вой тележ .ки соединены через логические элементы «И-НЕ со входами соответственно первого и второго триггеров .пам ти, выходы которых.

0 соединены со входам.и схемы «И, другой вход которой через инвертор подключен ко .входу триггера регистрации прохода первой телеЖ|Ки, а его второй вход соединен с выходом логического элемента «И-НЕ блока отметчика физиче|ских единиц подвижного состава   с ОДН.ИМ из входов переключающего устройства , другие выходы и входы которого соединены соответственно через транзисторную задерж.ку сигнала и инвертор с выходам .и триггеров теам ти схемы распознавани , а через транзисторную задержку сигнала .и элементы «И-iHE с выходо.м второго счетчика осей и .непосредственно с выходом третьего н| птевого датчика .и со входами пер.вого -и второро счетчиков осей, выходы которых соединены со входами логиче|0ких элементов «И- НЕ, о.Д1ИН .из ВХ.ОДОВ которой через и«в.ертор соединен с выходом третьего путе.вого датчика , а один .из выходов первого путевого датчика подключен, кроме того, ко вхо.ду первого счетчика осей.

Sbixoi

тлг

uinj

r LЛП

IT