Пристрій для автоматичного перемикання режимів гальмування вантажного вагона

Реферат: Пристрій для автоматичного перемикання режимів гальмування вантажного вагона містить керований і керуючий елементи, непідресорену та підресорену частину вагона, торцевий безконтактний генераторний перемикач, металеву пластину. UA 75564 U (12) UA 75564 U UA 75564 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до залізничного транспорту і, зокрема, до гальмівних систем вантажних вагонів. Усі вантажні вагони обладнані пневматичною гальмівною системою. Гальмування здійснюється передачею гальмівного зусилля від пневматичного гальмівного циліндра через важільну передачу на гальмівні колодки, що притискаються до колеса. Гальмівне натиснення вибирається так, щоб виключити заклинювання колеса при притиснутих гальмівних колодках, його ковзання по рейках і, як наслідок, пошкодження колісної пари. Ця умова забезпечується, якщо гальмівна сила не перевищує силу зчеплення коліс із рейками, яка прямо пропорційна навантаженню від колісної пари на рейки. При гальмуванні порожнього вантажного вагона ця умова порушується і для безпечного гальмування необхідно обмежувати гальмівне натиснення колодок на колесо. Для цього в системі пневматичного гальма вантажного вагона для обмеження тиску в гальмівних циліндрах порожнього вагона встановлюють двопозиційний електропневматичний перемикач (редуктор) з електричним управлінням. Подача сигналу, що управляє, на редуктор здійснюється вручну з пульта машиніста перемиканням тумблера "Навантажений - Порожній" [див. Думпкар моторный. Руководство по эксплуатации. 3ТП.002.047 РЭ (ГП "НПК "Электровозостроение"), 2004]. Управління станом редуктора по команді оператора (машиніста) не виключає помилок, при яких порожній вантажний вагон може гальмуватися з повним гальмівним натисненням (яке потрібно для гальмування навантаженого вагона), що призведе до виникнення юза та пошкодження колісних пар. Для виключення впливу людського чинника і підвищення надійності роботи системи гальмування автоматизують процес контролю стану вагона "Навантажений - Порожній". Автоматизація здійснюється різними способами. Зокрема, застосуванням автоматичних регуляторів вантажних режимів гальмування (авторежимів). При цьому, регулювання вантажного авторежиму при завантаженні і розвантаженні вагонів відбувається автоматично залежно від прогину ресорного підвішування або від величини тиску в пневматичній ресорі (Патенти України № 85205, МПК В60Т8/18, 2007; № 87330, МПК В60Т 8/18, 2008; Патенти Росії № 2338649, МПК В60Т 8/18, 2018; № 2389621, МПК В60Т 8/18, 2010). Наявність авторежиму виключає необхідність вручну перемикати режими гальмування розподільників повітря вагонів. Проте, потрібне попереднє ручне перемикання режиму повітророзподільників в залежності від типу гальмівних колодок. Авторежим має додаткові демпферні пристрої, що виключають вертикальні коливання вагона на роботу авторежиму. Авторежим вимагає попереднього регулювання на порожньому або навантаженому вагоні. Він також вимагає періодичного технічного обслуговування і ремонту. Для окремих типів вантажних вагонів, зокрема для вагонів-самоскидів, які працюють у режимах або "завантажений", або "порожній", функція авторежиму в частині автоматичного регулювання тиску в гальмівному циліндрі в залежності від завантаження вагона є надлишковою. Для цих випадків, і не тільки, використовують інші способи фіксації зміни стану вагона "Навантажений - Порожній" з поданням на електропневматичний редуктор відповідного сигналу. Відомий пристрій (А.С. СРСР № 543538, МПК В60Т 8/18, 1977), який використовує для фіксації зміни стану вагона "Навантажений - Порожній" (з поданням на електропневматичний редуктор відповідного сигналу) електромагніт із стрижнем, жорстко сполученим із непідресореною частиною транспортного засобу, який має змогу впливати на магнітокеровані контакти, закріплені на підресореній його частині. При завантаженні і розвантаженні вагона підресорена його частина разом з магнітокерованими контактами опускається або, відповідно, піднімається відносно непідресореної частини. При підйомі або опусканні підресореної частини вагона магнітокеровані контакти, опинившись навпроти електромагніту, спрацьовують і подають відповідний сигнал на електропневматичний редуктор. Недоліком є наявність контактних перемикальних елементів, що знижують надійність пристрою. Найближчим аналогом є пристрій (А.С. СРСР № 662391, МПК В60Т 8/18, 1979), який містить керуючий елемент, жорстко сполучений з непідресореною частиною транспортного засобу, який має змогу впливати накерований елемент, жорстко сполучений з підресореною частиною транспортного засобу. Як керуючий елемент використано електромагніт, а як керовані елементи - геркони. При завантаженні або розвантаженні транспортного засобу підресорена його частина разом з герконами опускається або, відповідно, піднімається відносно непідресореної частини. При підйомі або опусканні підресореної частини транспортного засобу геркони, опинившись навпроти електромагніту, спрацьовують і подають відповідний сигнал на електропневматичний редуктор. 1 UA 75564 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Найбільш суттєвим недоліком цього пристрою є необхідність підтримки досить обмеженої відстані від осі переміщення герконів до електромагніта і, враховуючи це жорстке обмеження, недостатня надійність роботи пристрою. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача виключення впливу людського чинника при перемиканні режимів гальмування і підвищення надійності роботи системи гальмування. Для вирішення задачі як керований елемент використано торцевий безконтактний генераторний перемикач, як керуючий елемент - металеву пластину. Один з елементів жорстко сполучений з непідресореною частиною вагона (закріплений на рамі візка), а інший - з підресореною частиною вагона (закріплений на рамі кузова). Керуючий елемент має змогу при зближенні впливати на керований елемент. Їх розміщують так, щоб під час вертикального переміщення кузова відносно візка пластина, наближаючись до зони чутливості торцевого безконтактного генераторного перемикача, викликала його спрацювання. Суть корисної моделі, що заявляється, показано на кресленні. На фіг. 1 зображена структурна схема пристрою для автоматичного перемикання режимів гальмування; на фіг. 2 перший варіант кріплення перемикача та пластини (стан вагона "Навантажений"); на фіг. 3 - вид А на фіг. 2; на фіг. 4 - другий варіант кріплення перемикача та пластини (стан вагона "Порожній"). Пристрій містить торцевий безконтактний генераторний перемикач (далі - перемикач) 1, який прикріплений за допомогою кронштейна 2 до рами 3 візка, а також керуючий елемент у вигляді металевої (стальної) пластини 4, прикріпленої до рами 5 кузова. (Прикріплення може відбуватись наприклад приварюванням). У другому варіанті пристрою (фіг. 4) пластина 4 кріпиться до рами 5 кузова за допомогою планки 6 і пружини 7. Пластина 4, як приклад, має форму квадрата із стороною трохи більшою за діаметр перемикача 1. Перемикач 1 і пластину 4 розташовують один відносно іншої таким чином, щоб пластина 4 під час вертикального переміщення кузова відносно візка, наблизившись до зони чутливості перемикача 1, викликала його спрацювання. Перемикач 1 спрацьовує при наближенні керуючого елемента (пластини) 4 до його зони чутливості або у радіальному напрямі (у першому варіанті пристрою), або в осьовому напрямі (у другому варіанті пристрою). Пристрій діє наступним чином (див. фіг. 1). Після подачі на перемикач 1 напруги живлення перед його активною поверхнею (біля котушки індуктивності контуру автогенератора перемикача) утворюється електромагнітне поле. При завантаженні вагона кузов відносно візків опускається і займає відповідне завантаженню положення. Прикріплена до рами 5 кузова пластина 4 встановлюється навпроти перемикача 1. При досягненні пластини 4 зони чутливості перемикача 1 виникає збурення у високочастотному електромагнітному полі. При цьому, в пластині 4 наводяться вихрові струми, що створюють власне електромагнітне поле. Електромагнітне поле вихрових струмів надає зворотну дію на котушку перемикача 1, що приводить до зриву генерації, при якій відбувається стрибкоподібна зміна комутаційного стану перемикача 1. Ця зміна реєструється виконавчим органом (наприклад реле), підключеним до виходу перемикача 1, який впливає на гальмівну систему, тобто подає відповідний сигнал на електропневматичний редуктор. Запропонований пристрій не настільки критичний до взаємного розташування керуючого елементу (сталевої пластини) щодо перемикача у відмінності від найближчого аналога, де вплив електромагніта може проявлятись у досить обмеженій відстані до геркона. Використання цього пристрою дозволяє автоматично здійснювати двопозиційний контроль завантаження вагона і управління електропневматичним редуктором, а можливість використання пластини практично будь-яких розмірів для гарантованого перекриття робочої (торцевої) поверхні перемикача призводить до підвищення надійності спрацьовування пристрою. Тобто, вирішена поставлена задача виключення впливу людського чинника при перемиканні режимів гальмування і підвищення надійності роботи системи гальмування. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Пристрій для автоматичного перемикання режимів гальмування вантажного вагона, що містить керований і керуючий елементи, кожен з яких жорстко сполучений один з непідресореною, а інший - з підресореною частиною вагона, до того ж, керуючий елемент має змогу при зближенні впливати на керований елемент, який відрізняється тим, що як керований елемент 2 UA 75564 U застосовано торцевий безконтактний генераторний перемикач, а як керуючий елемент металеву пластину, які розміщено так, щоб під час вертикального переміщення підресореної частини вагона відносно непідресореної частини пластина, наближаючись до зони чутливості торцевого безконтактного генераторного перемикача, викликала його спрацювання. 3 UA 75564 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4