RU2416814C2 - Automatic microprocessor system to adjust traction transport facility pneumatic system - Google Patents

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: proposed system comprises compressor, continuous-action microprocessor control component, pressure pickup, compressor shaft rpm pickup, ADC with amplifier, measuring spring and adjusting slide valve. Compressor shaft is driven by hydrostatic engine shaft. Said hydrostatic engine is communicated via pipelines with hydrostatic pump, adjusting slide valve, oil tank and oil filter. Hydrostatic pump is communicated via pipeline with oil cooler. Oil cooler is communicated with adjusting slide valve, oil filter and oil tank.

EFFECT: better pressure regulation.

2 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области совершенствования поршневых компрессорных установок тягового подвижного состава, на котором компрессоры приводятся от теплового двигателя.The present invention relates to the field of improving reciprocating compressor units of traction rolling stock, on which the compressors are driven by a heat engine.

Известна автоматическая система регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства [1], в которой функции исполнительного механизма выполняет электрический привод компрессора. Эта система регулирования давления имеет два существенных недостатка. Электрический привод компрессора обладает значительной массой и значительной стоимостью.Known automatic pressure control system in the pneumatic system of a traction vehicle [1], in which the functions of the actuator performs the electrical drive of the compressor. This pressure control system has two significant drawbacks. The electric drive of the compressor has considerable weight and considerable cost.

Известна автоматическая система регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства [2], содержащая пневматическую систему, соединенную с компрессором, приводимым от вала теплового двигателя посредством механического редуктора и гидродинамической муфты переменного наполнения, вход которой соединен с регулирующим золотником подачи масла в гидродинамическую муфту, отличающаяся тем, что в ней применен управляющий орган непрерывного действия, регулирующий золотник которого связан с мембранным пружинным одностороннего действия приводом, имеющим регулировочную гайку и соединенным трубопроводом с пневматической системой тягового транспортного средства.A known automatic pressure control system in the pneumatic system of a traction vehicle [2], comprising a pneumatic system connected to a compressor driven from a shaft of a heat engine by means of a mechanical gearbox and a variable-flow hydrodynamic clutch, the input of which is connected to a regulating oil supply spool to a hydrodynamic clutch, characterized the fact that it employs a continuous governing body, the regulating spool of which is connected with the membrane spring ostoronnego action actuator having an adjusting nut and connected to the pipeline with the pneumatic system of the traction vehicle.

В этой автоматической системе регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства функции исполнительного механизма выполняет гидродинамический привод компрессора, содержащий гидродинамическую муфту переменного наполнения. Эти известные системы регулирования давления имеют два существенных недостатка. Гидродинамический привод компрессора обладает малой монтажной «гибкостью» из-за наличия валопровода, связывающего вал компрессора с валом теплового двигателя, что затрудняет компоновку оборудования тягового транспортного средства. Гидродинамический привод компрессора обладает большой инерционностью, обусловленной инерционностью процессов наполнения и опорожнения гидродинамической муфты переменного наполнения, что отрицательно сказывается на устойчивости и качестве работы автоматической системы регулирования давления.In this automatic system for regulating the pressure in the pneumatic system of a traction vehicle, the functions of the actuator are performed by the hydrodynamic drive of the compressor, comprising a variable-filling hydrodynamic coupling. These known pressure control systems have two significant drawbacks. The hydrodynamic drive of the compressor has low mounting “flexibility” due to the presence of a shaft line connecting the compressor shaft to the shaft of the heat engine, which complicates the layout of the equipment of the traction vehicle. The hydrodynamic drive of the compressor has a large inertia due to the inertia of the filling and emptying processes of the variable-filling hydrodynamic coupling, which negatively affects the stability and quality of the automatic pressure control system.

Задача изобретения - повышение качества работы и технико-экономических показателей автоматической системы регулирования давления сжатого воздуха в пневматической системе тягового транспортного средства показателей с автоматическим регулятором непрерывного действия.The objective of the invention is to improve the quality of work and technical and economic indicators of an automatic system for regulating the pressure of compressed air in the pneumatic system of a traction vehicle indicators with an automatic controller of continuous operation.

Указанная задача достигается тем, что автоматическая система регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства, содержащая пневматическую систему, соединенную с компрессором, микропроцессорный управляющий орган непрерывного действия, к входам которого подключены посредством аналого-цифровых преобразователей датчик давления, соединенный трубопроводом с пневматической системой тягового транспортного средства, и датчик скорости вращения вала компрессора, соединенный с валом компрессора, а выход микропроцессорного управляющего органа связан через цифроаналоговый преобразователь с усилителем, подключенным к обмотке тягового электромагнита, непосредственно соединенного с измерительной пружиной и регулирующим золотником, отличается тем, что вал компрессора приводится во вращение от вала гидрообъемного двигателя, связанного трубопроводами с гидрообъемным насосом, регулирующим золотником, масляным баком и фильтром масла, причем гидрообъемный насос, вал которого приводится от вала теплового двигателя, связан трубопроводом с охладителем масла, связанным в свою очередь с регулирующим золотником, с фильтром масла и масляным баком; этим поддерживается постоянным давление сжатого воздуха в пневматической системе тягового транспортного средства. При этом вал компрессора соединен с валом гидрообъемного двигателя посредством зубчатых редукторов.This task is achieved in that an automatic pressure control system in the pneumatic system of the traction vehicle, containing a pneumatic system connected to a compressor, a microprocessor control body of continuous operation, to the inputs of which are connected via analog-to-digital converters a pressure sensor connected by a pipeline to the pneumatic system of the traction transport means, and a compressor shaft rotation speed sensor connected to the compressor shaft, and the micro output the processor control body is connected via a digital-to-analog converter with an amplifier connected to the winding of the traction electromagnet directly connected to the measuring spring and the control spool, characterized in that the compressor shaft is driven from the shaft of the hydro-volume motor connected by pipelines to the hydro-volume pump, regulating the spool, oil tank and an oil filter, the hydrostatic pump, the shaft of which is driven from the shaft of the heat engine, is connected by a pipe to cool oil oil, which in turn is connected with the regulating valve, with an oil filter and an oil tank; this maintains a constant pressure of compressed air in the pneumatic system of the traction vehicle. In this case, the compressor shaft is connected to the shaft of the hydraulic engine through gear reducers.

На дизельном тяговом подвижном составе применяются следующие приводы компрессоров: механический не отключаемый от главного теплового двигателя, электрический привод, управляемый релейно; гидродинамический с нерегулируемой муфтой, гидродинамический с регулируемой муфтой, гидрообъемный (гидростатический) привод, управляемый релейно, привод от вспомогательного теплового двигателя (неотключаемый) [3].The following compressor drives are used on diesel traction rolling stock: mechanical, not disconnected from the main heat engine, electric drive, controlled by relay; hydrodynamic with an unregulated coupling, hydrodynamic with an adjustable coupling, hydrostatic (hydrostatic) relay controlled relay, drive from an auxiliary heat engine (non-disconnectable) [3].

Эксплуатация компрессорных установок на локомотивах значительно отличается от эксплуатации их в стационарных условиях. Из-за специфики поездной работы, конструкционных особенностей локомотивов и типов привода компрессоров это отличие характеризуется переменными скоростью вращения вала, давлением нагнетания, температурными условиями, частыми пусками и остановками или сменами рабочего и холостого хода [4].The operation of compressor units on locomotives is significantly different from their operation in stationary conditions. Due to the specifics of train work, the design features of locomotives and compressor drive types, this difference is characterized by variable shaft speeds, discharge pressure, temperature conditions, frequent starts and stops or changes of working and idling [4].

На фиг.1 изображена функциональная схема автоматической системы регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства, фиг.2 - статическая характеристика автоматического релейного регулятора давления, фиг.3 - статические характеристики автоматического регулятора давления непрерывного действия: 1 - при выключении привода компрессора при ω_к=0; 2 - при выключении привода компрессора при ω_к=(0,13-0,17)ω_{к макс}, фиг.4 - принципиальная схема автоматической системы регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства.Figure 1 shows a functional diagram of an automatic pressure control system in the pneumatic system of a traction vehicle, figure 2 - static characteristics of an automatic pressure switch, figure 3 - static characteristics of a continuous pressure controller: 1 - when the compressor drive is turned off when ω _to = 0; 2 - when the compressor drive is turned off at ω _k = (0.13-0.17) ω _{k max} , FIG. 4 is a schematic diagram of an automatic pressure control system in a pneumatic system of a traction vehicle.

Известно, что из всех применяемых способов изменения подачи Q₂ и давления р_к компрессоров способ изменения их путем изменения скорости вращения вала компрессора ω_к является наиболее эффективным. Однако для поддержания давления воздуха р_к в пневматической системе тягового транспортного средства широко применяются релейные автоматические системы регулирования давления (АСРД), в которых функции исполнительно-регулирующих устройств (ИРУ), т.е. исполнительных механизмов (ИМ) в совокупности с регулирующими органами (РО), выполняют привод компрессора и собственно компрессор (см. фиг.1). Сама пневматическая система тягового транспортного средства является объектом регулирования давления (ОРД). Автоматический регулятор давления (АРД) содержит, кроме исполнительно-регулирующего устройства, еще управляющий орган (УО), состоящий из измерительного устройства (ИУ), задающего (ЗУ), сравнивающего (СУ) и усилительно-преобразующего (УУ) устройств [5].It is known that of all the methods used to change the supply Q ₂ and pressure p _{k of} compressors, the method of changing them by changing the speed of rotation of the compressor shaft ω _k is the most effective. However, relay automatic pressure regulating system (ASRD) are widely used to maintain the air pressure p _to the pneumatic system of the traction vehicle, in which the functions of executive-control devices (EDM), i.e. actuators (MI) in conjunction with regulatory authorities (RO), perform the drive of the compressor and the compressor itself (see figure 1). The pneumatic system of the traction vehicle itself is an object of pressure regulation (ARD). The automatic pressure regulator (ARD) contains, in addition to the executive-regulating device, a control body (UO), consisting of a measuring device (IU), a master (GD), a comparing (GC) and an amplifier-converting (UU) device [5].

На объект регулирования давления действуют внешние возмущающие воздействия: расход воздуха из пневматической системы Q₁(λ₁), температура T_a(λ₂) и давление р_а(λ₃) атмосферного (всасываемого) воздуха. Для поддержания регулируемой величины - давления р_к(φ) в заданном диапазоне автоматический регулятор давления изменяет регулирующее воздействие - подачу воздуха Q₂(µ) в пневматической системе. Автоматический релейный регулятор давления имеет статическую характеристику в виде петли (см. фиг.2), и при работе автоматической системы регулирования давления величина р_к изменяется в пределах от р_к1 до р_к2. Повышение давления величина р_к от р_к1 до р_к2 осуществляется при работе компрессора с максимальной скоростью вращения вала ω_{к макс} и максимальной подачей Q_{2 макс}. При этом наблюдается максимальная скорость износа деталей цилиндро-поршневой группы компрессора и увеличенный расход смазки. Так, уменьшение ω_к с 1450 до 710 об/мин приводит к снижению скорости износа компрессионных и маслосъемных колец (из улучшенного специального фосфористого чугуна) первой и второй ступеней в 1,3-3 раза, а цилиндров в 2,5-3 раза [6]. Результаты испытаний показывают, что скорость износа деталей компрессора возрастает как с увеличением ω_к, так и с увеличением р_к, причем более сильное влияние на увеличение скорости износа оказывает давление р_к. При увеличении в 1,4 раза (с 0,7 до 1,0 МПа) скорость износа шатунных шеек возрастает в 3,2 раза, тогда как при увеличении ω_к в 1,4 раза (с 1170 до 1640 об/мин) - только в 1,2 раза. Наиболее интенсивно скорость износа начинает увеличиваться при р_к более 0,6-0,7 МПа [7].In the pressure control object acted upon by external disturbance variables: air flow rate Q of the compressed air system ₁ (λ _1), the temperature T _a (λ ₂₎ and _a pressure p (λ ₃₎ outside (intake) air. To maintain an adjustable value - pressure p _k (φ) in a given range, the automatic pressure regulator changes the regulatory effect - air supply Q ₂ (µ) in the pneumatic system. Automatic Relay pressure regulator has a static characteristic as a loop (see FIG. 2), and if the automatic pressure regulating system _for the value of p varies from p to p _{k1 k2.} The increase in pressure, the value of p _to from p _k1 to p _{k2 is} carried out during operation of the compressor with a maximum shaft speed ω _{to max} and a maximum flow of Q _{2 max} . At the same time, the maximum wear rate of parts of the cylinder-piston group of the compressor and increased lubricant consumption are observed. So, a decrease in ω _k from 1450 to 710 rpm leads to a decrease in the wear rate of compression and oil scraper rings (from improved special phosphorous cast iron) of the first and second stages by 1.3–3 times, and cylinders by 2.5–3 times [ 6]. The test results show that the wear rate of the compressor parts increases both with an increase in ω _k and with an increase in p _k , and the pressure p _k has a stronger effect on the increase in the wear rate. With an increase of 1.4 times (from 0.7 to 1.0 MPa), the wear speed of the connecting rod journals increases by 3.2 times, while with an increase of ω _{k by} 1.4 times (from 1170 to 1640 rpm) - only 1.2 times. The most intense wear rate begins to increase at p _to more than 0.6-0.7 MPa [7].

Изменение режимов работы компрессора оказывает существенное влияние не только на скорость износа деталей цилиндро-поршневой группы, но и на расход смазки. С повышением ω_к и давления нагнетания р_к расход смазки увеличивается. Например, при испытаниях компрессора на номинальном скоростном режиме с серийными поршневыми кольцами увеличение р_к от 0 до 0,6, 0,8 и 1,0 МПа привело к увеличению расхода смазки соответственно в 1,8, 2,7 и 3,0 раза. При уменьшении ω_к с 1450 до 710 об/мин расход смазки снижался примерно в 6 раз [Банников В.А., Маньшин А.П. Влияние режимов работы компрессоров на износ деталей цилиндро-поршневой группы и расход смазки. - Коломна, Труды ВНИТИ, 1983, Вып.58]. Для уменьшения износа деталей цилиндро-поршневой группы компрессора и уменьшения расхода смазки необходимо применять непрерывное регулирование р_к наиболее эффективным способом - плавным изменением ω_к; при котором уменьшается время работы компрессора при ω_{к макс} и р_{к макс}. Автоматические системы регулирования давления непрерывного действия содержат автоматические регуляторы давления, статические характеристики которых имеют вид, показанный на фиг.3. Анализ свойств автоматических регуляторов давления релейного и непрерывного действия показывает, что при непрерывном регулировании давления компрессор работает больше времени при пониженной ω_к и пониженном р_к, что способствует уменьшению скорости износа деталей цилиндро-поршневой группы и уменьшению расхода смазки (стоимость которой на порядок выше стоимости дизельного топлива).Changing the compressor operating modes has a significant effect not only on the wear rate of the parts of the cylinder-piston group, but also on the lubricant consumption. With an increase in ω _k and a discharge pressure p _{k, the} lubricant consumption increases. For example, when a compressor piston rings serial tests at nominal speed mode _to increase p from 0 to 0.6, 0.8 and 1.0 MPa, resulting in increased grease consumption respectively 1.8, 2.7 and 3.0 times . With a decrease in ω _k from 1450 to 710 rpm, the lubricant consumption decreased by about 6 times [Bannikov V.A., Manshin A.P. The influence of compressor operating modes on the wear of cylinder-piston group parts and lubricant consumption. - Kolomna, Proceedings of VNITI, 1983, Iss. 58]. To reduce the wear of parts of the cylinder-piston group of the compressor and to reduce the consumption of lubricant, it is necessary to apply continuous regulation of p _{to the} most effective way - a smooth change in ω _to ; at which the compressor running time decreases at ω _{to max} and p _{to max} . Automatic continuous pressure control systems comprise automatic pressure regulators whose static characteristics are of the form shown in FIG. 3. Analysis properties automatic relay and continuous pressure regulators has shown that with continuous compressor pressure regulation operates longer at a lower ω _k and reduced p _k, which reduces the rate of wear of parts of the cylinder-piston group and reducing lubricant flow (the value of which is much higher value diesel fuel).

Автоматическая микропроцессорная система регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства с автоматическим регулятором давления непрерывного действия (см. фиг.4) содержит компрессор 1, приводимый от вала гидрообъемного двигателя 2, питаемого от гидрообъемного насоса 3, вал которого соединен с валом теплового двигателя 4; расходом масла через двигатель 2, а значит и частотой вращения его вала и вала компрессора 1 ω_к управляет регулирующий золотник 5.The automatic microprocessor-based pressure control system in the pneumatic system of a traction vehicle with an automatic continuous pressure regulator (see Fig. 4) comprises a compressor 1 driven from a shaft of a hydro-volume engine 2, powered by a hydro-volume pump 3, the shaft of which is connected to the shaft of the heat engine 4; the oil flow rate through the engine 2, and hence the speed of its shaft and the compressor shaft 1 ω _to controls the regulating valve 5.

В случае необходимости иметь частоту вращения вала насоса 3, отличную от частот вращения вала теплового двигателя 4, или иметь частоту вращения вала компрессора 1, отличную от частоты вращения вала двигателя 2, применяются зубчатые редукторы.If necessary, to have a rotational speed of the shaft of the pump 3 different from the rotational speeds of the shaft of the heat engine 4, or to have a rotational speed of the shaft of the compressor 1 different from the rotational speed of the shaft of the engine 2, gear reducers are used.

Расход воздуха из пневматической системы 6 тягового транспортного средства Q₁ зависит от режимов работы пневматических устройств тягового транспортного средства. Для повышения качества работы автоматической системы регулирования давления можно применить более сложный закон работы автоматического регулятора давления, чем пропорциональный, например пропорционально-интегрально-дифференциальный - ПИД или комбинированного регулирования. Это можно реализовать в автоматической системе регулирования давления с микропроцессорным автоматическим регулятором давления. В этом регуляторе датчик давления 7 имеет выходной аналоговый сигнал, подаваемый на вход первого аналого-цифрового преобразователя (АЦП1) 8 и далее в бортовой микропроцессорный контроллер (МПК) 9, выходной цифровой сигнал которого выводится на цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10. Выходной аналоговый сигнал ЦАП 10 усиливается в усилителе 11 и подается на обмотку 12 тягового электромагнита 13, электромагнитная сила которого F_Э измеряется измерительной пружиной 14. От соотношения сил тягового электромагнита 13 F_Э и пружины 14 F_П зависит положение регулирующего золотника 5. Сила тягового электромагнита 13 F_Э передается измерительной пружине 14 через нажимную шайбу 15. Силу затяжки измерительной пружины 14 F_П можно изменять с помощью регулировочной гайки 16. Положение золотника 5 зависит от давления р_к, но определяется алгоритмом работы автоматического микропроцессорного регулятора давления, учитывающим условия и режимы работы пневматической системы и компрессорной установки тягового транспортного средства. Для учета величины ω_к в автоматическом микропроцессорном регуляторе давления применен датчик частоты вращения вала компрессора 17, соединенный с вторым входом бортового микропроцессорного контроллера 9 через второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП2) 18. Управляющая программа бортового микропроцессорного контроллера 9 содержит требуемый алгоритм работы автоматического микропроцессорного регулятора давления. Например, программа может содержать такое задание: при скорости уменьшения р_к больше заданного значения автоматический микропроцессорный регулятор давления должен быстро увеличить ω_к и подачу компрессора Q₂ до максимальных значений. Эта функция не может быть реализована в известных автоматических системах регулирования давления в пневматических системах тяговых транспортных средств. Гидрообъемный привод компрессора содержит также охладитель масла 19, фильтр масла 20 и масляный бак 21.The air flow from the pneumatic system 6 of the traction vehicle Q ₁ depends on the operating modes of the pneumatic devices of the traction vehicle. To improve the quality of the automatic pressure control system, you can apply a more complex law of the automatic pressure regulator than proportional, for example proportional-integral-differential - PID or combined regulation. This can be implemented in an automatic pressure control system with a microprocessor automatic pressure regulator. In this regulator, the pressure sensor 7 has an analog output signal supplied to the input of the first analog-to-digital converter (ADC1) 8 and then to the on-board microprocessor controller (MPC) 9, the digital output of which is output to a digital-to-analog converter (DAC) 10. Analog output signal DAC 10 is amplified in an amplifier 11 and supplied to the coil 12 of the electromagnet 13 of the traction, the electromagnetic force F _E is measured by the measuring spring 14. From the ratio of the traction force of the electromagnet 13 F _E and F of the spring 14 is put depends _P e regulating valve 5. The force of traction of the electromagnet 13 F _E transmitted measuring spring 14 through the pressure washer 15. The force of the measuring spring 14, tightening F _n can be adjusted using the adjusting nut 16. The position of the spool 5 is dependent on the pressure p _k, but determined by the algorithm of the automatic microprocessor pressure regulator, taking into account the conditions and modes of operation of the pneumatic system and compressor unit of the traction vehicle. To take into account the value of ω _k in the automatic microprocessor pressure regulator, a compressor shaft speed sensor 17 is used, connected to the second input of the on-board microprocessor controller 9 through a second analog-to-digital converter (ADC2) 18. The control program of the on-board microprocessor controller 9 contains the required algorithm for the operation of the automatic microprocessor controller pressure. For example, the program may contain such a task: the reduction rate r _{to the} value greater than the predetermined pressure regulator automatic microprocessor must rapidly increase ω _k and feed compressor ₂ Q to the maximum value. This function cannot be realized in known automatic pressure control systems in pneumatic systems of traction vehicles. The hydrostatic drive of the compressor also contains an oil cooler 19, an oil filter 20 and an oil tank 21.

Автоматическая система регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства работает следующим образом. При р_к ниже р_к1 (фиг.3 и 4) измерительная пружина 14 удерживает регулирующий золотник 5 в крайнем верхнем положении. Отверстие для подачи масла G₁ на перепуск мимо двигателя 2 полностью закрыто регулирующим золотником 5. Все масло от насоса 3 подается в двигатель 2, его вал и вал компрессора 1 вращаются с максимальной частотой вращения ω_к. Компрессор 1 имеет подачу Q_2макс, и давление р_к повышается. После достижения р_к значения р_к1 сила тягового электромагнита 13 F_Э становится больше силы измерительной пружины 14. При этом сердечник 13 электромагнита и шайба 15 перемещаются вниз и регулирующий золотник 5 начинает открывать отверстие для перепуска масла G₃ двигателя 2. Это приводит к уменьшению расхода масла через двигатель 2, к уменьшению частоты вращения ω_к и подачи Q₂ компрессора 1. Когда подача Q₂ компрессора 1 станет равной расходу Q₁, наступит установившийся режим работы автоматической системы регулирования давления и р_к будет постоянным. Если р_к становится равным р_к2, регулирующий золотник 5 обеспечивает полную подачу масла G₃ на перепуск мимо двигателя 2, компрессор 1 останавливается и подача его Q₂ становится равной нулю. Поскольку компрессор 1 дает заметную подачу при частоте вращения ω_к>(0,13-0,17) ω_{к макс}, то автоматическую систему регулирования давления можно настраивать так, чтобы регулирующий золотник 5 открывал подачу масла G₃ на перепуск мимо двигателя 2 при достижении этой минимальной частоты вращения (фиг.3). Таким образом, при разных расходах воздуха из пневматической системы тягового транспортного средства автоматическая система регулирования давления всегда будет поддерживать подачу Q₂ компрессора 1, равную расходу Q₁ из пневматической системы при изменении давления в диапазоне от р_к1 до р_к2.Automatic pressure control system in the pneumatic system of a traction vehicle operates as follows. When p _to below p _k1 (figure 3 and 4), the measuring spring 14 holds the control spool 5 in its highest position. The hole for supplying oil G ₁ to the bypass by engine 2 is completely closed by the regulating slide 5. All oil from pump 3 is supplied to engine 2, its shaft and compressor shaft 1 rotate with a maximum speed of ω _k . The compressor 1 has a supply of Q _2max , and the pressure p _k rises. After reaching _a p value of p _k1 traction force of the electromagnet 13 F _E becomes greater than the force of the measuring spring 14. In this case the core 13 of the electromagnet and the washer 15 move down and regulating valve 5 starts to open the opening for bypass oil G ₃ engine 2. This reduces the flow oil through engine 2, to reduce the rotation frequency ω _k and supply Q _{2 of} compressor 1. When the supply Q _{2 of} compressor 1 becomes equal to the flow Q ₁ , the steady-state mode of operation of the automatic pressure control system will come and p _k will be constant yannym. If p _k becomes equal to p _k2 , the control valve 5 provides a complete supply of oil G ₃ to the bypass past engine 2, the compressor 1 stops and its supply Q ₂ becomes equal to zero. Since compressor 1 gives a noticeable flow at a speed of ω _to > (0.13-0.17) ω _{to max} , the automatic pressure control system can be adjusted so that the control spool 5 opens the oil supply G ₃ to bypass past engine 2 when it reaches this minimum speed (figure 3). Thus, at different air flow rates from the pneumatic system of the traction vehicle, the automatic pressure control system will always maintain the supply Q _{2 of} compressor 1 equal to the flow rate Q ₁ from the pneumatic system when the pressure changes in the range from p _k1 to p _k2 .

Технический результат достигается за счет того, что автоматическая система регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства содержит пневматическую систему, соединенную с компрессором, микропроцессорный управляющий орган непрерывного действия, к входам которого подключены посредством аналого-цифровых преобразователей датчик давления, соединенный трубопроводом с пневматической системой тягового транспортного средства, и датчик скорости вращения вала компрессора, соединенный с валом компрессора, а выход микропроцессорного управляющего органа связан через цифроаналоговый преобразователь с усилителем, подключенным к обмотке тягового электромагнита, непосредственно соединенного с измерительной пружиной и регулирующим золотником. Вал компрессора приводится от вала гидрообъемного двигателя, связанного трубопроводами с гидрообъемным насосом, регулирующим золотником, масляным баком и фильтром масла. Гидрообъемный насос, вал которого приводится от вала теплового двигателя, связан трубопроводом с охладителем масла, связанным в свою очередь с регулирующим золотником, с фильтром масла и масляным баком. Этим поддерживается постоянным давление сжатого воздуха в пневматической системе тягового транспортного средства.The technical result is achieved due to the fact that the automatic pressure control system in the pneumatic system of the traction vehicle contains a pneumatic system connected to a compressor, a continuous microprocessor control body, to the inputs of which a pressure sensor is connected via analog-to-digital converters, connected by a pipeline to the pneumatic system of the traction vehicle, and a compressor shaft rotation speed sensor connected to the compressor shaft, and Exit microprocessor control organ is connected via a digital to analog converter with an amplifier connected to the winding of the traction electromagnet, directly connected with the measuring and the control slide valve spring. The compressor shaft is driven from the shaft of a hydrostatic engine, connected by pipelines to a hydrostatic pump, a control valve, an oil tank and an oil filter. The hydrostatic pump, the shaft of which is driven from the shaft of the heat engine, is connected by a pipeline to an oil cooler, which in turn is connected to a regulating valve, to an oil filter and an oil tank. This maintains a constant pressure of compressed air in the pneumatic system of the traction vehicle.

Список использованных источниковList of sources used

1. Патент РФ 2254249. Система регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства. / Н.М.Луков, О.Н.Ромашкова, А.С.Космодамианский, И.А.Алейников. - Опубл. 20.06.05, БИ №17.1. RF patent 2254249. Pressure control system in the pneumatic system of a traction vehicle. / N.M. Lukov, O.N. Romashkova, A.S. Kosmodamiansky, I.A. Aleinikov. - Publ. 06/20/05, BI No. 17.

2. Патент РФ 2239220. Автоматическая система регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства. /Н.М.Луков, О.Н.Ромашкова, А.С.Космодамианский, И.А.Алейников. - Опубл. 27.10.04, БИ №30.2. RF patent 2239220. Automatic pressure control system in the pneumatic system of a traction vehicle. / N.M. Lukov, O.N. Romashkova, A.S. Kosmodamiansky, I.A. Aleinikov. - Publ. 10.27.04, BI No. 30.

3. Тепловозы. Конструкция, теория и расчет. /Под ред. Н.И.Панова. - М.: Машиностроение, 1976. - 544 с.3. Diesel locomotives. Construction, theory and calculation. / Ed. N.I. Panova. - M.: Mechanical Engineering, 1976 .-- 544 p.

4. Шарунин А.А. Эксплуатационные испытания локомотивных компрессоров ПК-35 и ПК-3,5. Труды ЦНИИ МПС, 1970, Вып. 413.4. Sharunin A.A. Field tests of locomotive compressors PK-35 and PK-3,5. Proceedings of the Central Research Institute of the Ministry of Railways, 1970, vol. 413.

5. Луков Н.М., Космодамианский А.С. Автоматические системы управления локомотивов: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007. - 429 с.5. Lukov N.M., Kosmodamiansky A.S. Automatic Locomotive Control Systems: A Textbook for High Schools Railway transport. - M .: GOU "Educational and methodological center for education in railway transport", 2007. - 429 p.

6. Банников В.А., Маньшин А.П. Влияние режимов работы компрессоров на износ деталей цилиндро-поршневой группы и расход смазки. - Коломна, Труды ВНИТИ, 1983, Вып.58.6. Bannikov V.A., Manshin A.P. The influence of compressor operating modes on the wear of cylinder-piston group parts and lubricant consumption. - Kolomna, Proceedings of VNITI, 1983, Issue 58.

7. Цыкунов Ю.И. Результаты испытаний на износ компрессоров ПК-35 и ПК-3,5. - М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, Транспортное машиностроение, 1968, Вып.135.7. Tsykunov Yu.I. Wear test results for PK-35 and PK-3,5 compressors. - M.: NIIINFORMTYAZHMASH, Transport Engineering, 1968, Issue 135.

Claims (2)

1. Автоматическая система регулирования давления в пневматической системе тягового транспортного средства, содержащая пневматическую систему, соединенную с компрессором, микропроцессорный управляющий орган непрерывного действия, к входам которого подключены посредством аналого-цифровых преобразователей датчик давления, соединенный трубопроводом с пневматической системой тягового транспортного средства, и датчик скорости вращения вала компрессора, соединенный с валом компрессора, а выход микропроцессорного управляющего органа связан через цифроаналоговый преобразователь с усилителем, подключенным к обмотке тягового электромагнита, непосредственно соединенного с измерительной пружиной и регулирующим золотником, отличающаяся тем, что вал компрессора приводится во вращение от вала гидрообъемного двигателя, связанного трубопроводами с гидрообъемным насосом, регулирующим золотником, масляным баком и фильтром масла, причем гидрообъемный насос, вал которого приводится от вала теплового двигателя, связан трубопроводом с охладителем масла, связанным, в свою очередь, с регулирующим золотником, с фильтром масла и масляным баком, этим поддерживается постоянным давление сжатого воздуха в пневматической системе тягового транспортного средства.1. An automatic pressure control system in the pneumatic system of a traction vehicle, comprising a pneumatic system connected to a compressor, a continuous microprocessor control body, to the inputs of which a pressure sensor connected by a pipeline to the pneumatic system of the traction vehicle is connected, and a sensor the speed of rotation of the compressor shaft, connected to the compressor shaft, and the output of the microprocessor control body with It is connected through a digital-to-analog converter with an amplifier connected to the winding of the traction electromagnet directly connected to the measuring spring and the control spool, characterized in that the compressor shaft is rotated from the shaft of the hydro-volume motor connected by pipelines to the hydro-volume pump, the regulating spool, oil tank and oil filter moreover, the hydrostatic pump, the shaft of which is driven from the shaft of the heat engine, is connected by a pipeline to an oil cooler, connected in turn for example, with an adjusting spool, with an oil filter and an oil tank, this maintains a constant pressure of compressed air in the pneumatic system of the traction vehicle. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что вал гидрообъемного насоса с валом теплового двигателя, а вал компрессора с валом гидрообъемного двигателя соединяются посредством зубчатых редукторов. 2. The system according to claim 1, characterized in that the shaft of the hydraulic pump with the shaft of the heat engine, and the compressor shaft with the shaft of the hydraulic engine are connected via gear reducers.

Images