UA66576A

UA66576A - Device for automatic actuating of the brake system of a passenger railroad car in case of derailment

Info

Publication number: UA66576A
Application number: UA2003077055A
Authority: UA
Inventors: Hryhorii Vasyliovyc Yevdomakha; Vitalii Mykhailovy Mykhailenko; Svitlana Petrivna Optovets; Liudmyla Oleksandrivna Frolova; Oksana Hryhorivna Yevdomakha
Original assignee: Academician V Lazarian Dniprop
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2004-05-17

Abstract

A device for automatic actuating the brake system of a passenger railroad car in case of derailment of the wheel pair contains detectors, a comparator and an actuating mechanism of switching on the brakes. It additionally contains the sensors of vertical absolute displacements mounted on the axle-boxes of railroad car, and the averaging unit. In this case the outputs of the sensors of vertical absolute displacements are connected to the entrances of detectors, and the outputs of all detectors are connected to the input of the averaging unit, and its output is connected with another input of the comparator.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до залізничного транспорту, а саме стосується пристроїв автоматичного приведення у 2 дію гальмівної системи та зупинки поїзду при сході колісної пари з рейок, зокрема, при сході пасажирського вагону.The invention relates to railway transport, namely to devices for automatically activating the braking system and stopping the train when the wheelset derails, in particular, when the passenger car derails.

Проблема сходу рухомого складу залізниць з рейок є досить гострою в усьому світі. Кількість катастроф і аварій, пов'язаних зі сходами, досить велика. А якщо зважити ще й на те, що у більшості випадків поїзд миттєво не зупиняється і рухається до зупинки певну відстань (1...5км), внаслідок чого руйнується колія, 70 рухомий склад, ушкоджуються вантажі, то зрозуміло, що збитки великі. Сходи пасажирських поїздів можуть навіть приводити до людських жертв. Тому проблема розробки пристроїв для автоматичного гальмування поїздів при сході колеса вагона з рейки актуальна.The problem of derailment of railway rolling stock is quite acute all over the world. The number of disasters and accidents related to stairs is quite large. And if we also take into account the fact that in most cases the train does not stop immediately and moves a certain distance (1...5 km) to the stop, as a result of which the track, rolling stock and cargo are damaged, it is clear that the losses are large. Passenger train stairs can even lead to human casualties. Therefore, the problem of developing devices for automatic braking of trains when a car wheel comes off the rail is urgent.

Відомий пристрій автоматичного гальмування поїзду при сході з рейок "Устройство для автоматического торможения подвижного состава при сходе с рельсов" а.с. СРСР Мо891493. Цей пристрій складається з блоку 79 виявлення сходу та блоку включення гальм. Блок виявлення сходу містить датчик прискорення, який встановлено на обресореній частині вагона таким чином, щоб він реагував на поздовжні прискорення, формувач імпульсів, джерело опірної напруги, диференціюючий елемент та інтегратор.The well-known device for automatic braking of a train when derailing "Device for automatic braking of rolling stock when derailing" J.S. USSR Mo891493. This device consists of a start detection unit 79 and a brake activation unit. The step detection unit contains an acceleration sensor, which is mounted on the braced part of the car so that it responds to longitudinal accelerations, a pulse generator, a resistance voltage source, a differentiating element and an integrator.

Але цей пристрій має ряд недоліків. При великих швидкостях руху поїзда у випадку сходу колеса з рейки змінення швидкості, як правило, незначне, тому і поздовжні прискорення змінюються незначно; ці змінення значно менші, ніж прискорення, що виникають у нормальному експлуатаційному режимі (зрушення, гальмування і т.і). Таким чином, пристрій буде реагувати в першу чергу при зрушеннях та гальмуваннях, а не при сході. У цьому разі вірогідність помилкових спрацювань досить висока.But this device has a number of disadvantages. At high train speeds, in the event of a wheel coming off the rail, the change in speed is usually insignificant, therefore the longitudinal accelerations also change insignificantly; these changes are much smaller than the accelerations that occur in normal operating mode (shifting, braking, etc.). Thus, the device will respond primarily to shifts and braking, and not to descent. In this case, the probability of false positives is quite high.

Найбільш близьким до винаходу аналогом по технічній сутності та результату, що досягається, є "Устройство для автоматического торможения поезда при сходе вагонов с рельсов" ас. СРСР Мо1428627. Пристрій 22 складається з датчика поздовжнього прискорення, встановленого на обресореній частині вагону, першого « компаратора з джерелом опірної напруги, а також датчиків вертикальних прискорень, встановлених на необресорених частинах вагону та сполучених через фільтри нижніх частот і детектори з першим входом другого компаратора, а на його другий вхід подається напруга від джерела опірної напруги. Виходи обох компараторів сполучені із входом логічного елемента І, а його вихід - із входом формувача імпульсів. Вихід ее, 30 формувача імпульсів підключено до входу блоку включення гальм. Принцип дії пристрою полягає у перетворенні - поздовжніх та вертикальних прискорень, що виникають при сході, у електричний сигнал, який викликає гальмування. оThe closest analogue to the invention in terms of technical essence and the result achieved is "Device for automatic braking of a train when wagons leave the rails" AS. USSR Mo1428627. Device 22 consists of a longitudinal acceleration sensor installed on the sprung part of the car, the first "comparator with a source of resistance voltage, as well as vertical acceleration sensors installed on the non-sprung parts of the car and connected through low-pass filters and detectors to the first input of the second comparator, and on its the second input is supplied with voltage from a resistive voltage source. The outputs of both comparators are connected to the input of logic element I, and its output is connected to the input of the pulse generator. The output ee, 30 of the pulse generator is connected to the input of the brake activation unit. The principle of operation of the device consists in the transformation of longitudinal and vertical accelerations that occur during descent into an electrical signal that causes braking. at

Недоліком цього пристрою є те, що ознакою, за якою визначається схід, є величина прискорень елементів Ге) вагонів. Вертикальні прискорення цих елементів не завжди можуть бути ознаками сходу коліс з рейки, бо 35 величина прискорень залежить також і від цілого ряду факторів, наприклад, бальності колії, стану ходових ее, частин вагонів, швидкості руху тощо. Поздовжні прискорення також значно більше змінюються при перехідних режимах руху, ніж при сході колеса з рейки. Таким чином, при збігу декількох несприятливих факторів можуть виникнути помилкові спрацювання пристрою. «The disadvantage of this device is that the sign by which the east is determined is the magnitude of the accelerations of the elements (Ge) of the wagons. The vertical accelerations of these elements may not always be signs of wheel derailment, because the magnitude of the accelerations also depends on a number of factors, for example, the level of the track, the condition of the rolling stock, parts of the cars, speed of movement, etc. Longitudinal accelerations also change much more during transient modes of movement than when the wheel leaves the rail. Thus, when several unfavorable factors coincide, false activations of the device may occur. "

Технічною задачею, яку вирішує винахід, є більш точне визначення сходу, що дозволяє збільшити надійність, З 70 точність та чутливість визначення сходу та уникнути помилкових спрацювань пристрою. с Сутність винаходу, що пропонується, полягає у тому, що пристрій містить датчик абсолютних переміщень.The technical problem solved by the invention is a more accurate determination of the step, which allows to increase the reliability, C 70 accuracy and sensitivity of the step determination and avoid false activations of the device. c The essence of the proposed invention is that the device contains a sensor of absolute movements.

Із» Пристрій для автоматичного приведення у дію гальмівної системи пасажирського вагону при сході колісної пари з рейок містить датчики вертикальних абсолютних переміщень, встановлені на необресорених частинах вагону (буксових вузлах), детектори, блок усереднення, компаратор та виконавчий орган. Відрізняється цей пристрій 45 тим, що він додатково обладнаний датчиками вертикальних абсолютних переміщень. Виходи датчиків"Iz" The device for automatic actuation of the brake system of a passenger car when a wheel pair derails contains sensors of vertical absolute displacements installed on non-reinforced parts of the car (axle units), detectors, an averaging unit, a comparator and an executive body. This device 45 is distinguished by the fact that it is additionally equipped with sensors of vertical absolute movements. Sensor outputs

Ме вертикальних абсолютних переміщень підключені до входів детекторів.Meters of vertical absolute displacements are connected to the inputs of the detectors.

Ге»! На кресленні представлено функціональну схему запропонованого пристрою.Gee! The drawing shows the functional scheme of the proposed device.

Пристрій для автоматичного приведення у дію гальмівної системи пасажирського вагону при сході колісної і-й пари з рейок містить датчики 1 абсолютних вертикальних переміщень, виходи яких підключено до входів -і 20 детекторів 2, а їх виходи через розв'язувальні діоди З підключено до першого входу компаратора 4. Виходи детекторів підключено до входів блоку 5 усереднення, а його вихід під'єднано до другого входу компаратора 4, с а вихід компаратора 4 з'єднано зі входом виконавчого органу б, призначенням якого є включення гальмівної системи.The device for automatically activating the braking system of a passenger car when the i-th wheel pair derails contains sensors 1 of absolute vertical movements, the outputs of which are connected to the inputs of 20 detectors 2, and their outputs are connected to the first input through decoupling diodes Z comparator 4. The outputs of the detectors are connected to the inputs of the averaging unit 5, and its output is connected to the second input of the comparator 4, and the output of the comparator 4 is connected to the input of the executive body b, the purpose of which is to turn on the braking system.

Таким пристроєм обладнується кожний вагон поїзду. Датчики абсолютних вертикальних переміщень встановлюються на необресорених частинах вагону, наприклад, буксових вузлах. У якості виконавчого органу 6 в. може бути використаний електропневматичний клапан, підключений до гальмівної магістралі.Each carriage of the train is equipped with such a device. Sensors of absolute vertical displacements are installed on non-reinforced parts of the car, for example, axle joints. As an executive body of the 6th c. an electropneumatic valve connected to the brake line can be used.

Пристрій працює таким чином.The device works like this.

При русі вагону за рахунок природних нерівностей рейкової колії, а також динамічного впливу, викликаного рухом коліс по рейкам, необресорені частини вагону здійснюють коливальний рух у вертикальному напрямку. Ці 60 вертикальні переміщення за допомогою датчиків 1 вертикальних абсолютних переміщень перетворюються у електричні сигнали. Кожен із датчиків встановлено на відповідному буксовому вузлі колісної пари. Сигнали датчиків 1 надходять до входів відповідних детекторів 2, де вони випрямляються для одержання абсолютних значень їх величин. Ці сигнали через розв'язувальні діоди З надходять до першого входу компаратора 4. З виходів детекторів 2 сигнали також надходять до входів блоку усереднення 5. З виходу блоку усереднення бо усереднений сигнал надходить до другого входу компаратора 4, а з його виходу на вхід виконавчого органа 6 включення гальм. При сході буксовий вузол колеса переміщується до підошви рейки, що приводить до значного збільшення сигналу на першому вході компаратора 4 відносно усередненого значення на другому вході. | як результат на виході компаратора з'являється напруга, яка приводить у дію виконавчий орган включення гальм,During the movement of the car, due to the natural unevenness of the rail track, as well as the dynamic effect caused by the movement of the wheels on the rails, the unsuspended parts of the car perform an oscillating movement in the vertical direction. These 60 vertical displacements are converted into electrical signals by means of 1 vertical absolute displacement sensors. Each of the sensors is installed on the corresponding axle assembly of the wheelset. The signals of the sensors 1 arrive at the inputs of the corresponding detectors 2, where they are rectified to obtain the absolute values of their values. These signals, through decoupling diodes Z, enter the first input of comparator 4. From the outputs of detectors 2, signals also enter the inputs of the averaging unit 5. From the output of the averaging unit, the averaged signal is supplied to the second input of comparator 4, and from its output to the input of the executive body 6 turning on the brakes. When rising, the hub of the wheel moves to the sole of the rail, which leads to a significant increase in the signal at the first input of comparator 4 relative to the averaged value at the second input. | as a result, a voltage appears at the output of the comparator, which activates the executive body for turning on the brakes,

ЩО і приводить до екстреного гальмування і зупинки поїзда.WHICH leads to emergency braking and stopping of the train.

Технічний результат заявленого винаходу полягає у підвищенні безпеки руху та можливості у випадку сходу коліс вагону з рейок привести у дію гальма поїзду з достатньою надійністю незалежно від дій машиніста, що значно зменшить наслідки аварії.The technical result of the claimed invention consists in increasing the safety of movement and the possibility, in the event of the wagon wheels coming off the rails, to actuate the train brakes with sufficient reliability regardless of the driver's actions, which will significantly reduce the consequences of the accident.

Claims

Formula of the invention Device for automatic actuation of the braking system of a passenger car when a pair of wheels derails, containing detectors, a comparator and an executive body for activating the brakes, which is distinguished by

,)5. WHEREAS it contains sensors of vertical absolute displacements mounted on the axle assemblies of the car and an averaging unit, and the outputs of the sensors of vertical absolute displacements are connected to the inputs of the detectors, and the outputs of all detectors are connected to the input of the averaging unit, and its output is connected to the second input comparator. « (Se) in I c) (Se) (Se)

- and (e)) (e)) 1 - and 4) because b5