RU2750559C1 - System and method for controlling pneumatic drive of car retarder - Google Patents
System and method for controlling pneumatic drive of car retarder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2750559C1 RU2750559C1 RU2020137019A RU2020137019A RU2750559C1 RU 2750559 C1 RU2750559 C1 RU 2750559C1 RU 2020137019 A RU2020137019 A RU 2020137019A RU 2020137019 A RU2020137019 A RU 2020137019A RU 2750559 C1 RU2750559 C1 RU 2750559C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pneumatic
- valve
- pressure
- control
- control unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K7/00—Railway stops fixed to permanent way; Track brakes or retarding apparatus fixed to permanent way; Sand tracks or the like
- B61K7/02—Track brakes or retarding apparatus
- B61K7/04—Track brakes or retarding apparatus with clamping action
- B61K7/08—Track brakes or retarding apparatus with clamping action operated pneumatically or hydraulically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Braking Systems And Boosters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение предназначено для использования на железнодорожном транспорте и относится к устройствам автоматики и телемеханики для управления вагонозамедлителями на сортировочных горках.The invention is intended for use in railway transport and relates to automation and telemechanics devices for controlling car retarders on marshalling humps.
Известна система управления вагонным замедлителем (ПМ RU №87132 от 12.02.2008), включающая пневмомагистраль сжатого воздуха, пневмосеть вагонного замедлителя с датчиком давления, воздухосборник, соединенный с пневмомагистралью сжатого воздуха, блоки пневматически управляемых клапанов, через которые пневмосеть вагонного замедлителя соединена с воздухосборником, блок управления клапанами с электрическими входами и пневматическими выходами, соединенными с блоками пневматически управляемых клапанов, а также нагревательные элементы с устройством включения и датчиком температуры. Система управления включает микропроцессорный блок управления, содержащий устройство вода информации, связанное с пультом оператора, процессорное устройство, входы которого соединены с устройством ввода информации, с датчиком температуры через аналого-цифровой преобразователь, с датчиком давления воздуха в пневмосети вагонного замедлителя через аналого-цифровой преобразователь и управляемый узел задержки сигнала, а выходы через цифровые компараторы с изменяемым порогом соединены с электрическими входами блока управления клапанами и с устройством включения нагревательных элементов.A known control system for a car retarder (PM RU No. 87132 dated 02/12/2008) includes a pneumatic line of compressed air, a pneumatic network of a car retarder with a pressure sensor, an air collector connected to a pneumatic line of compressed air, blocks of pneumatically controlled valves through which the pneumatic network of a car moderator is connected to an air collector, a valve control unit with electrical inputs and pneumatic outputs connected to the pneumatically operated valve blocks, as well as heating elements with a switching device and a temperature sensor. The control system includes a microprocessor control unit containing an information water device connected to the operator's console, a processor device, the inputs of which are connected to an information input device, a temperature sensor through an analog-to-digital converter, and an air pressure sensor in the pneumatic network of a car retarder through an analog-to-digital converter and a controllable signal delay unit, and the outputs through digital comparators with a variable threshold are connected to the electrical inputs of the valve control unit and to the heating element switching device.
Система управления может включать связанный с процессорным устройством блок индикации текущих параметров системы, с расположением световых индикаторов на пульте оператора.The control system may include a unit for indicating the current parameters of the system connected with the processor device, with the location of the light indicators on the operator's console.
Известен программно-аппаратный модуль устройства управления прицельным торможением (ИМ RU №85432 от 02.04.2009), предназначенный для плавного управления тормозными средствами (вагонными замедлителями на сортировочных горках), состоящий из блока плавного управления, связанного с интерфейсом задания требуемого уровня воздействия и связанного через блок передачи сигналов управления и блок передачи сигналов обратной связи с исполнительными устройствами по линиям связи, при этом блок плавного управления выполнен в виде контроллера с возможностью поддержания заданного уровня воздействия за счет непосредственного управления исполнительными устройствами, блок передачи сигналов управления выполнен в виде оптоизолированного элемента вывода дискретных сигналов, а блок передачи сигналов обратной связи выполнен в виде гальванически изолированного аналого-цифрового преобразователя, связанного с датчиками измерения воздействия, установленного в исполнительном устройстве, при этом количество исполнительных устройств зависит от конфигурации и типа тормозного оборудования конкретной сортировочной горки.Known hardware and software module of the aimed braking control device (IM RU No. 85432 dated 02.04.2009), designed for smooth control of braking means (car retarders on humps), consisting of a smooth control unit associated with the interface for setting the required exposure level and connected through a block for transmitting control signals and a block for transmitting feedback signals with actuators via communication lines, while the smooth control unit is made in the form of a controller with the ability to maintain a given level of influence due to direct control of the actuators, the control signal transmission unit is made in the form of an opto-isolated element of discrete output signals, and the block for transmitting feedback signals is made in the form of a galvanically isolated analog-to-digital converter connected to the sensors for measuring the impact, installed in the actuator, while the number of flush devices depends on the configuration and type of braking equipment of a particular hump.
Известно устройство для плавного управления вагонным замедлителем (патент на изобретение RU №2324615 от 30.05.2006), содержащее подключенные к тормозной воздушной магистрали вагонного замедлителя тормозные и оттормаживающие электропневмоклапаны и пневмоэлектрический преобразователь давления воздуха, подключенный к тормозной воздушной магистрали, дополнительно снабженное микропроцессорным модулем плавного изменения давления, подключенным к информационному интерфейсу задания требуемого уровня давления и связанным через гальванически изолированный преобразователь сигнала обратной связи с пневмоэлектрическим преобразователем давления воздуха, а также связанным с силовыми ключами управления электропневмоклапанами через дискретные каналы вывода сигналов управления электропневмоклапанами.A device for smooth control of a car retarder is known (patent for invention RU No. 2324615 dated 05/30/2006), which contains brake and brake electropneumatic valves connected to the brake air line of the car retarder and a pneumo-electric air pressure transducer connected to the brake air line, additionally equipped with a microprocessor module for smooth change pressure connected to the information interface for setting the required pressure level and connected through a galvanically isolated converter of the feedback signal to the pneumo-electric air pressure converter, as well as connected to the power switches for controlling the electro-pneumatic valves through discrete output channels for the control signals of the electro-pneumatic valves.
Недостаток вышеописанных известных устройств в том, что непосредственное электрическое управление тормозными и растормаживающими клапанами не позволяет осуществлять точное регулирование величины их открытия, что приводит к избыточному расходу воздуха при работе вагонных замедлителей.The disadvantage of the above described known devices is that the direct electrical control of the brake and release valves does not allow precise control of the amount of their opening, which leads to excessive air consumption during the operation of the car retarders.
Известен воздухосборник с автоматическим управлением пневматического вагонного замедлителя (патент на изобретение RU №2368524 от 04.04.2007), соединенный с одной стороны при помощи пневмомагистрали с воздушным компрессором, а с другой - с пневмосетью вагонного замедлителя через, по меньшей мере, один блок клапанов, содержащий, по меньшей мере, один тормозной клапан и, по меньшей мере, один растормаживающий клапан, при этом тормозной клапан соединяет воздухосборник с пневмосетью вагонного замедлителя, а растормаживающий клапан соединяет пневмосеть вагонного замедлителя с атмосферой, характеризующийся тем, что содержит электропневматический блок управления клапанами, подключенный при помощи дополнительного трубопровода к пневмомагистрали, делящий поток сжатого воздуха на рабочий и управляющий, с двумя электромагнитными катушками, который при поступлении электрического сигнала на одну из катушек обеспечивает проход для управляющего потока к тормозному клапану, а при поступлении электрического сигнала на другую катушку обеспечивает проход для управляющего потока к растормаживающему клапану, а для бесступенчатого регулирования давления сжатого воздуха в пневмосети вагонного замедлителя используется регулятор давления.Known air collector with automatic control of a pneumatic car retarder (patent for invention RU No. 2368524 dated 04/04/2007), connected on one side by means of a pneumatic line with an air compressor, and on the other - with a pneumatic network of a car retarder through at least one valve block, containing at least one brake valve and at least one release valve, wherein the brake valve connects the air collector to the pneumatic network of the car retarder, and the release valve connects the pneumatic network of the car retarder to the atmosphere, characterized in that it contains an electro-pneumatic valve control unit, connected by means of an additional pipeline to the pneumatic line, dividing the flow of compressed air into operating and control air, with two electromagnetic coils, which, when an electric signal arrives at one of the coils, provides a passage for the control flow to the brake valve, and when electric signal to the other coil provides a passage for the control flow to the release valve, and a pressure regulator is used for stepless regulation of the compressed air pressure in the pneumatic system of the car retarder.
Недостаток данного устройства, служащего для пневматического привода вагонного замедлителя - в том, что в нем не раскрыты конструкции тормозного и растормаживающего клапанов, а клапаны, известные из предыдущих изобретений и полезных моделей, не позволяют осуществлять их плавное открытие и закрытие для исключения колебаний давления и силы торможения колес вагона, а также экономию воздуха при работе вагонных замедлителей.The disadvantage of this device, which serves for the pneumatic drive of the car retarder, is that it does not disclose the design of the brake and release valves, and the valves known from previous inventions and utility models do not allow their smooth opening and closing to eliminate pressure and force fluctuations. braking the wheels of the car, as well as saving air during the operation of car retarders.
Известен пневматический прямоточный клапан (патент RU №182505 от 17.11.2017), состоящий из корпуса в виде гильзы с внутренней полостью, образованной между гильзой и установленным в ней цилиндрическим клапаном с закрепленным на нем поршнем, делящим внутреннюю полость на две камеры; пружины, поджимающей цилиндрический клапан в направлении его закрытия к седлу; крышки с закрепленным в ней седлом с отверстиями на его периферии для протекания воздуха и с уплотнительным кольцом, взаимодействующим с цилиндрическим клапаном в закрытом положении; максимальный ход поршня превышает половину радиуса центрального канала цилиндрического клапана. В данной конструкции цилиндрический клапан незначительно нагружен силой пружины и силы от давления воздуха на торец клапана, прижимающего его к седлу при закрытом клапане и разгружается после открытия клапана в связи с действием давления на его противоположный торец.Known pneumatic direct-flow valve (patent RU No. 182505 dated 11/17/2017), consisting of a body in the form of a sleeve with an internal cavity formed between the sleeve and a cylindrical valve installed in it with a piston attached to it, dividing the internal cavity into two chambers; a spring that presses the cylindrical valve in the direction of its closing to the seat; a cover with a saddle fixed in it with holes on its periphery for air flow and with a sealing ring interacting with the cylindrical valve in the closed position; the maximum piston stroke exceeds half the radius of the central bore of the cylindrical valve. In this design, the cylindrical valve is slightly loaded by the force of the spring and the force from the air pressure on the valve end, which presses it to the seat when the valve is closed and is unloaded after the valve is opened due to the action of pressure on its opposite end.
Известна пневматическая тормозная система для железнодорожного транспорта (патент RU №2716393 от 27.07.2016), включающая связанные с колесами тормозные приводы в виде пневмоцилиндров, к которым подключены электропневматические блоки управления, каждый из которых имеет впускной и выпускной двухпозиционные трехходовые пневмоклапаны, управляемые электромагнитами, служащие для увеличения или уменьшения давления воздуха, подаваемого в пневматические цилиндры тормозных приводов. Пневматическая часть электропневматических блоков управления может быть подключена к регулятору давления. Тормозная система имеет блок управления электромагнитами двухпозиционных пневмоклапанов, который может задавать величину давления и время включения и выключения электромагнитов.Known pneumatic brake system for railway transport (patent RU No. 2716393 dated 07/27/2016), including associated with the wheels brake drives in the form of pneumatic cylinders, to which are connected electro-pneumatic control units, each of which has inlet and outlet two-position three-way pneumatic valves controlled by electromagnets, serving to increase or decrease the air pressure supplied to the pneumatic cylinders of the brake drives. The pneumatic part of the electro-pneumatic control units can be connected to a pressure regulator. The brake system has a control unit for the solenoids of the two-position pneumatic valves, which can set the pressure value and the time for switching on and off the electromagnets.
Недостаток данной тормозной системы - в небольшой мощности пневмоцилиндров, управляемых двухпозиционными пневмоклапанами с электромагнитным управлением.The disadvantage of this braking system is the low power of the pneumatic cylinders controlled by two-position pneumatic valves with electromagnetic control.
Известен пневматический регулятор давления (заявка на изобретение WO №2019/186483 от 30.03.2018), имеющий нагрузочный и разгрузочный электромагнитные клапаны, соединяемые поочередно с надмембранной полостью пневматического клапана, регулирующего величину давления воздуха на выходе из подсоединенного к пневмолинии управления отверстия в корпусе клапана. Управление регулятором давления осуществляется от микропроцессора, к которому подсоединена электрическая часть датчика давления, пневматическая часть которого соединена с пневмолинией управления. Отличительной особенностью данного пневматического регулятора, что микропроцессор обеспечивает подачу на соленоид электромагнитного клапана заданной величины электрического сигнала управления, обеспечивающей заданное давление на выходе из отверстия в корпусе (в управляемой пневмолинии).Known pneumatic pressure regulator (application for invention WO No. 2019/186483 dated 03/30/2018), which has loading and unloading solenoid valves, connected alternately with the supra-membrane cavity of the pneumatic valve, which regulates the amount of air pressure at the outlet from the hole connected to the pneumatic control line in the valve body. The pressure regulator is controlled by a microprocessor, to which the electrical part of the pressure sensor is connected, the pneumatic part of which is connected to the pneumatic control line. A distinctive feature of this pneumatic regulator is that the microprocessor supplies the solenoid of the solenoid with a preset value of an electrical control signal, which provides a preset pressure at the outlet from the hole in the housing (in a controlled pneumatic line).
Известен пневматический привод, система и способ управления пневматическим приводом (патент на изобретение RU №2718382 от 07.10.2019).Known pneumatic actuator, system and method for controlling pneumatic actuator (patent for invention RU No. 2718382 dated 07.10.2019).
Пневматический привод имеет главный пневмоцилиндр с корпусом, закрытым крышками, и с полостью внутри корпуса, с установленными в корпусе подвижными частями: с поршнем внутри корпуса, делящим полость главного пневмоцилиндра на левую и правую полости, с зубчатой рейкой, закрепленной на поршне с возможностью перемещения вместе с поршнем, с выходным валом, ось которого перпендикулярна оси главного пневмоцилиндра, и опирающимся на корпус главного пневмоцилиндра.The pneumatic drive has a main pneumatic cylinder with a housing closed by covers, and with a cavity inside the housing, with movable parts installed in the housing: with a piston inside the housing dividing the cavity of the main pneumatic cylinder into left and right cavities, with a toothed rack fixed to the piston with the ability to move together with a piston, with an output shaft, the axis of which is perpendicular to the axis of the main pneumatic cylinder, and resting on the body of the main pneumatic cylinder.
Описанным выше пневматическим приводом управляет присоединенная к нему система управления, содержащая источник давления воздуха, пневмомагистраль, соединенную с источником давления воздуха, с установленным в ней датчиком давления, первый двухпозиционный нормально закрытый пневмоклапан с электромагнитом, управляющий положением поршня главного пневмоцилиндра, вход которого присоединен к пневмомагистрали, а выход соединен с правой полостью главного пневмоцилиндра, соединяемой с атмосферой при выключенном электромагнитным управлением, второй двухпозиционный нормально закрытый пневмоклапан с электромагнитом, управляющий положением поршня главного пневмоцилиндра, вход которого подсоединен к пневмомагистрали, а выход - к левой полости главного пневмоцилиндра, соединяемой с атмосферой при выключенном электромагните; ЭБУ, электрически соединенный с возможностью передавать сигнал на электромагниты первого и второго пневмоклапанов через линии связи, с возможностью получать сигналы от датчиков.The pneumatic actuator described above is controlled by a control system attached to it, containing an air pressure source, a pneumatic line connected to an air pressure source, with a pressure sensor installed in it, a first two-position normally closed pneumatic valve with an electromagnet that controls the position of the piston of the main pneumatic cylinder, the input of which is connected to the pneumatic line , and the output is connected to the right cavity of the main pneumatic cylinder, connected to the atmosphere when the electromagnetic control is off, the second on-off normally closed pneumatic valve with an electromagnet, which controls the position of the piston of the main pneumatic cylinder, the input of which is connected to the pneumatic line, and the output to the left cavity of the main pneumatic cylinder, connected to the atmosphere with the electromagnet turned off; ECU, electrically connected with the ability to transmit a signal to the electromagnets of the first and second pneumatic valves through communication lines, with the ability to receive signals from sensors.
Далее в описании использованы следующие сокращения:The following abbreviations are used in the description below:
БК - блок коммутацииBK - switching unit
ВЗ -вагонный замедлительVZ - wagon retarder
ГП - горочный постGP - hump post
Д - датчик давленияD - pressure sensor
ПП - пневматический приводPP - pneumatic actuator
ПРД - пневматический регулятор давленияPRD - pneumatic pressure regulator
ПЦ - пневмоцилиндрPC - pneumatic cylinder
РПК - растормаживающий прямоточный клапанRPK - unbraking once-through valve
РД - регулятор давленияRD - pressure regulator
ТПК - тормозной прямоточный клапанTPK - brake direct-flow valve
ШИМ - широтно-импульсная модуляцияPWM - Pulse Width Modulation
Э - электромагнитE - electromagnet
ЭБУ - электронный блок управленияECU - electronic control unit
ЭП БУК - электропневматический блок управленияEP BUK - electro-pneumatic control unit
Известно устройство пневматического привода и управления пневматическим приводом вагонного замедлителя (воздухосборник ВУПЗ-05Э, ДУВК.665212.001-01 РЭ), состоящее из ведущего воздухосборника с установленной на нем аппаратурой электропневмоуправления, включающей ПРД, состоящий из тормозного и растормаживающего клапанов, установленных в пневмомагистрали, соединяющей воздухосборник с пневмоцилиндрами пневматического привода вагонного замедлителя; электропневматический блок управления пневматическим регулятором давления, соединенный с воздухосборником; ЭБУ; БК, вход которого подсоединяется к выходам горочного поста, а выход БК соединен с ЭБУ; блок аппаратуры дистанционного контроля; блок грозозащиты.There is a known device for pneumatic drive and control of a pneumatic drive of a car retarder (air collector VUPZ-05E, DUVK.665212.001-01 RE), consisting of a leading air collector with electric pneumatic control equipment installed on it, including a PRD, consisting of a brake and release valves installed in the pneumatic line air collector with pneumatic cylinders of the pneumatic drive of the car retarder; an electro-pneumatic control unit for a pneumatic pressure regulator connected to the air collector; ECU; BC, the input of which is connected to the outputs of the hill station, and the output of the BC is connected to the ECU; remote control equipment unit; lightning protection unit.
Управление клапанами осуществляется командами с горочного поста, передаваемыми на ЭБУ через блок коммутации.The valves are controlled by commands from the hill station, transmitted to the ECU through the switching unit.
Для управления вагонным замедлителем (ВЗ) предусмотрены восемь режимов торможения и режим растормаживания. Для каждого из режимов предусмотрена установка нижнего и верхнего уровня давления, в пределах которых давление удерживается автоматически включением тормозных и растормаживающих клапанов.To control the car retarder (VZ), there are eight braking modes and a release mode. For each of the modes, the setting of the lower and upper pressure levels is provided, within which the pressure is maintained automatically by turning on the brake and release valves.
Недостаток данного устройства пневматического привода и управления ВЗ-в том, что тормозные и растормаживающие клапаны ПРД не являются прямоточными, их подвижные клапаны прижимаются к седлу с большой силой, значительно уменьшающейся в момент открытия, что вызывает скачки давления воздуха в пневмомагистрали и пневмоцилиндрах ВЗ, а также колебания силы торможения колес и приводит к избыточному расходу воздуха. Следующий недостаток - пониженная точность управления величиной давления в пневмоприводе и, как следствие, повышенный расход воздуха на работу пневмопривода ВЗ.The disadvantage of this device for the pneumatic drive and control of the VZ is that the brake and release valves of the PRD are not direct-flow, their movable valves are pressed against the seat with a large force, which significantly decreases at the moment of opening, which causes surges in air pressure in the pneumatic line and pneumatic cylinders of the VZ, and also fluctuations in the braking force of the wheels and leads to excessive air consumption. The next drawback is the reduced accuracy of control of the pressure value in the pneumatic drive and, as a consequence, increased air consumption for the operation of the VZ pneumatic drive.
Известно устройство управления пневматическим приводом вагонного замедлителя (патент на изобретение RU №2689468 от 17.11.2017), имеющего механизмы с пневмоцилиндрами торможения правых и левых колес вагона, каждый пневмоцилиндр пневмопривода которого соединен пневмомагистралями с воздухосборником под давлением, содержащее установленный в пневмомагистрали прямоточный тормозной клапан, вход которого подсоединен к воздухосборнику, а выход - к пневмоцилиндру вагонозамедлителя, управляемый от поршневого пневмоцилиндра, поршень которого делит пневмоцилиндр тормозного клапана на первую и вторую управляющую полости; растормаживающий клапан, конструктивно идентичный тормозному клапану, установленный в каждой пневмомагистрали, вход которого подсоединен к участку пневмомагистрали между выходом тормозного клапана и пневмоцилиндром вагонозамедлителя, а выход соединен с атмосферой; электропневматический блок управления тормозным и растормаживающим клапанами, имеющий: первый пневмоклапан с электропневматическим управлением, вход которого соединен через воздушный фильтр с воздухосборником, а выход - с первыми управляющими полостями поршневых пневмоцилиндров тормозных клапанов, второй пневмоклапан с электропневматическим управлением, вход которого соединен через воздушный фильтр с воздухосборником, а выход - с первыми управляющими полостями поршневых пневмоцилиндров растормаживающих клапанов; электронный блок управления первым и вторым пневмоклапанами, имеющий интерфейс пользователя; комплекс пневмоэлектрических датчиков давления, электрическая часть которых подсоединена к электронному блоку, включающий: первый датчик давления, подсоединенный к участку пневмомагистрали между выходом тормозного клапана вагонного замедлителя, электрическая часть которого соединена с электронным блоком управления, второй датчик давления воздуха, присоединенный к управляющим полостям тормозных клапанов, третий датчик давления воздуха подсоединен к воздухосборнику, электрические части первого, второго и третьего датчиков подсоединены к электронному блоку управления.There is a known device for controlling the pneumatic drive of a car retarder (patent for invention RU No. 2689468 dated 11/17/2017), which has mechanisms with pneumatic cylinders for braking the right and left wheels of the car, each pneumatic cylinder of the pneumatic drive of which is connected by pneumatic lines to an air collector under pressure, containing a direct-flow brake valve installed in the pneumatic line, the inlet of which is connected to the air collector, and the outlet to the pneumatic cylinder of the car retarder, controlled from the piston pneumatic cylinder, the piston of which divides the pneumatic cylinder of the brake valve into the first and second control cavities; a release valve, structurally identical to the brake valve, installed in each pneumatic line, the input of which is connected to the section of the pneumatic line between the brake valve outlet and the pneumatic cylinder of the car retarder, and the outlet is connected to the atmosphere; an electropneumatic control unit for brake and release valves, having: a first pneumatic valve with an electropneumatic control, the inlet of which is connected through an air filter with an air collector, and an outlet with the first control cavities of the piston pneumatic cylinders of the brake valves, a second pneumatic valve with an electropneumatic control, the inlet of which is connected through an air filter with an air collector, and the outlet - with the first control cavities of the piston pneumatic cylinders of the release valves; an electronic control unit for the first and second pneumatic valves having a user interface; a complex of pneumo-electric pressure sensors, the electrical part of which is connected to the electronic unit, including: the first pressure sensor connected to the section of the pneumatic line between the outlet of the brake valve of the car retarder, the electrical part of which is connected to the electronic control unit, the second air pressure sensor connected to the control cavities of the brake valves , the third air pressure sensor is connected to the air receiver, the electrical parts of the first, second and third sensors are connected to the electronic control unit.
Недостаток известного устройства - в том, что в нем не раскрыта структура электронного блока управления, которая бы обеспечила повышение точности управления давлением воздуха и, соответственно, величиной создаваемой пневмоцилиндрами силы торможения колес вагона, а также снижение расхода воздуха при работе вагонного замедлителя.The disadvantage of the known device is that it does not disclose the structure of the electronic control unit, which would provide an increase in the accuracy of air pressure control and, accordingly, the magnitude of the braking force of the car wheels created by pneumatic cylinders, as well as a decrease in air consumption during the operation of the car retarder.
Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение точности управления величиной силы торможения колес вагона, создаваемой пневмоцилиндрами, а также снижение расхода воздуха при работе вагонного замедлителя.The technical problem solved by the invention is to improve the accuracy of control of the magnitude of the braking force of the wheels of the car, created by pneumatic cylinders, as well as to reduce the air consumption during the operation of the car retarder.
Техническая задача решена в системе управления ПП ВЗ с механизмами торможения правых и левых колес вагона (вагонного отцепа) с пневмоцилиндрами привода каждого механизма, с главной пневмолинией, соединяющей пневмоцилиндры механизмов торможения колес вагона, содержащая: воздухосборник, подсоединенный к главной пневмолинии, соединяющей пневмоцилиндры, по меньшей мере, одной пневмомагистралью, имеющей, по меньшей мере, один пневматический регулятор давления воздуха, поступающего из воздухосборника по пневмомагистрали и пневмолинии в пневмоцилиндры и выпускаемого из них в атмосферу, состоящий из конструктивно идентичных пневматически управляемых тормозного прямоточного клапана, имеющего полость, управляющую его открытием, и полость, управляющую его закрытием, подсоединенную к пневмомагистрали за выходным патрубком, и растормаживающего прямоточного клапана, имеющего полость, управляющую его открытием, и полость, управляющую его закрытием; при этом вход растормаживающего пневмоклапана соединен с пневмомагистралью за патрубком тормозного пневмоклапана, а выход - с атмосферой; электропневматический блок управления клапанами пневматического регулятора давления, включающий регулятор давления воздуха, поступающего через фильтр из воздухосборника, управляемый двумя двухпозиционными пневмоклапанами с электромагнитным управлением; первую пневмолинию, соединяющую выходной патрубок регулятора давления с полостью, управляющей открытием тормозного прямоточного клапана, соединенную с пневматической полостью первого датчика давления; вторую пневмолинию, подсоединенную к главной пневмолинии и к пневматической части второго датчика давления и периодически соединяемую через первый двухпозиционный пневмораспределитель с электромагнитным управлением к полости, управляющей закрытием растормаживающего прямоточного клапана; третий датчик давления, пневматическая часть которого подсоединена к воздухосборнику; блок коммутации, имеющий блок гальванических развязок и грозозащиты; электронный блок управления электромагнитами электропневматического блока управления клапанами, входы которого соединены через блок коммутации с выходами управления от горочного поста, состоящий из контроллера, энергонезависимой памяти, соединенных с контроллером модуля аналоговых сигналов, модуля дискретных сигналов, соединяемого с электромагнитами управления электропневматического блока управления клапанами; пульт оператора с интерфейсом, при этом полость, управляющая открытием растормаживающего прямоточного клапана, подсоединена к пневмомагистрали за патрубком тормозного прямоточного клапана через клапан «или» и к воздухосборнику через второй двухпозиционный пневмораспределитель с электромагнитным управлением и через третью пневмолинию для открытия растормаживающего прямоточного клапана или с атмосферой при закрытии растормаживающего прямоточного клапана; первый, второй и третий датчики давления соединены с модулем аналоговых сигналов электронного блока управления; модуль дискретных сигналов электронного блока управления соединяется с электромагнитами управления клапанами регулятора давления электропневматического блока управления клапанами и первым и вторым электромагнитами пневмораспределителей, управляемыми в соответствии с программой, сохраняемой в блоке энергонезависимой памяти контроллера; блок диагностики, соединенный с блоком коммутации, контроллером, энергонезависимой памятью, модулями аналоговых и дискретных сигналов; аварийный блок управления, подсоединенный к блоку коммутации, контроллеру и пульту управления.The technical problem is solved in the control system of the PP VZ with braking mechanisms for the right and left wheels of the car (car cut) with pneumatic cylinders of the drive of each mechanism, with the main pneumatic line connecting the pneumatic cylinders of the mechanisms for braking the wheels of the car, containing: an air collector connected to the main pneumatic line connecting the pneumatic cylinders, according to at least one pneumatic line having at least one pneumatic regulator of air pressure coming from the air collector along the pneumatic line and the pneumatic line to the pneumatic cylinders and released from them into the atmosphere, consisting of constructively identical pneumatically controlled braking direct-flow valve having a cavity that controls its opening , and a cavity that controls its closure, connected to the pneumatic line behind the outlet pipe, and a direct-flow release valve having a cavity that controls its opening and a cavity that controls its closure; while the inlet of the releasing pneumatic valve is connected to the pneumatic line behind the branch pipe of the pneumatic brake valve, and the outlet is connected to the atmosphere; an electro-pneumatic valve control unit for a pneumatic pressure regulator, including a pressure regulator for air flowing through a filter from an air collector, controlled by two on-off pneumatic valves with electromagnetic control; the first pneumatic line connecting the outlet pipe of the pressure regulator with the cavity controlling the opening of the direct-flow brake valve, connected to the pneumatic cavity of the first pressure sensor; a second pneumatic line connected to the main pneumatic line and to the pneumatic part of the second pressure sensor and intermittently connected through the first on / off pneumatic valve with electromagnetic control to the cavity controlling the closing of the release ramjet valve; a third pressure sensor, the pneumatic part of which is connected to the air receiver; a switching unit with a galvanic isolation and lightning protection unit; an electronic control unit for electromagnets of an electro-pneumatic valve control unit, the inputs of which are connected through a switching unit with control outputs from a hill station, consisting of a controller, non-volatile memory connected to the controller of an analog signal module, a discrete signal module connected to the control electromagnets of an electro-pneumatic valve control unit; an operator console with an interface, while the cavity that controls the opening of the un-flow un-flow valve is connected to the pneumatic line behind the branch pipe of the un-flow brake valve through the "or" valve and to the air collector through the second on-off pneumatic valve with electromagnetic control and through the third pneumatic line to open the un-flow un-flow valve or to the atmosphere when the release valve is closed; the first, second and third pressure sensors are connected to the analog signal module of the electronic control unit; the discrete signal module of the electronic control unit is connected to the solenoids for controlling the valves of the pressure regulator of the electro-pneumatic valve control unit and the first and second electromagnets of the pneumatic valves controlled in accordance with the program stored in the non-volatile memory unit of the controller; a diagnostic unit connected to a switching unit, a controller, non-volatile memory, analog and discrete signal modules; emergency control unit connected to the switching unit, controller and control panel.
Для более плавного управления открытием двухпозиционных пневмоклапанов управления РД модуль дискретных сигналов ЭБУ имеет ШИМ-модуль.For smoother control of the opening of two-position pneumatic control valves of the RD, the module of discrete signals of the ECU has a PWM module.
Для ускорения растормаживания к пневмомагистрали за патрубком ТПК подсоединен дополнительный РПК, полости которого, управляющие его открытием и закрытием, соединены с соответствующими полостями основного РПК.To accelerate the release, an additional RPK is connected to the pneumatic line behind the TPK branch pipe, the cavities of which, controlling its opening and closing, are connected to the corresponding cavities of the main RPK.
Для ускорения торможения воздухосборник подсоединен к пневмолинии двумя пневмомагистралями, каждая из которых имеет ПРД, управляющие полости ТПК и РПК которых попарно соединены между собой.To accelerate braking, the air collector is connected to the pneumatic line by two pneumatic lines, each of which has a PRD, the control cavities of the TPK and RPK of which are connected in pairs.
Для ускорения торможения и растормаживания к каждой пневмомагистрали за выходным патрубком ТПК подсоединен дополнительный РПК, при этом полости РПК обеих пневмомагистралей, управляющие открытием и закрытием клапанов, соединены между собой.To accelerate braking and release, an additional RPK is connected to each pneumatic line behind the TPK outlet pipe, while the RPK cavities of both pneumatic lines that control the opening and closing of the valves are interconnected.
Техническая задача решается при способе управления вышеописанной системой ПП ВЗ, включающем: получение электронным блоком данных от горочного поста о заданной ступени давления в пневмоцилиндрах пневматического привода вагонного замедлителя и интервала времени на достижение заданного максимального для данного интервала давления; получение электронным блоком управления сигналов от первого, второго и третьего датчиков давления; подачу управляющего сигнала от модуля дискретных сигналов электронного блока управления на первый электромагнит управления регулятора давления электропневматического блока управления клапанами для включения регулятора давления и отсчет времени от момента подачи сигнала на первый электромагнит управления регулятора давления, открытие тормозного прямоточного клапана; контроль уровня давления в управляющей полости тормозного прямоточного клапана, регистрируемого первым датчиком давления, и регистрация времени достижения в пневмоцилиндре максимального давления ступени, заданной оператором горочного поста; контроль уровня давления в главной пневмолинии на основе электрического сигнала, получаемого от второго датчика давления; получение электронным блоком управления от оператора горочного поста информации о переходе к более высокой ступени давления в пневмомагистрали; увеличение мощности управляющего сигнала, подаваемого от модуля дискретных сигналов электронного блока управления на первый электромагнит регулятора давления электропневматического блока управления клапанами и отсчет времени от момента подачи данного сигнала до достижения в пневмомагистрали максимального давления, соответствующего более высокой ступени, заданной оператором; контроль уровня давления в воздухосборнике на основе электрического сигнала, получаемого от третьего датчика; получение электронным блоком управления информации от оператора горочного поста о заданной более низкой ступени давления в пневмомагистрали; отключение первого электромагнита клапана управления регулятора давления от модуля дискретных сигналов и подача управляющего сигнала от модуля дискретных сигналов на второй электромагнит клапана управления для отключения регулятора давления и закрытия тормозного прямоточного клапана; подача управляющего сигнала от модуля дискретных сигналов на электромагнит второго пневмораспределителя; соединение управляющей полости растормаживающего прямоточного клапана с третьей пневмолинией, соединенной с воздухосборником; открытие растормаживающего прямоточного клапана до достижения в пневмолинии минимального давления в интервале заданной оператором горочного поста ступени; регистрация через заданный интервал времени контроллером электронного блока управления уровня давления, получаемого от второго датчика давления; достижение в пневмомагистрали минимального давления заданной ступени сбросом воздуха в атмосферу через открытый растормаживающий прямоточный клапан; снижение давление в пневмомагистрали до атмосферного; подачу команды от электронного блока управления на включение электромагнита первого двухпозиционного пневмораспределителя и отключение электромагнита второго двухпозиционного пневмораспределителя электропневматического блока управления клапанами; закрытие растормаживающего прямоточного клапана; поступление команды от горочного поста на электронный блок управления на последующее изменение давления в пневмомагистрали, при этом при получении задания о ступени давления воздуха в пневмомагистрали от оператора горочного поста контроллером электронного блока управления в соответствии с управляющей программой задается скорость изменения давления воздуха в пневмомагистрали и на основе показаний первого и второго датчиков давления вычисляются скорости изменения давления в управляющей полости тормозного прямоточного клапана и в пневмомагистрали; если за заданный интервал времени открытия тормозного прямоточного клапана не достигнута заданная скорость изменения давления в пневмомагистрали, то производится увеличение мощности управляющего сигнала, подаваемого на первый электромагнит управления регулятора давления; если при заданном оператором горочного поста переходе к повышенной ступени давления воздуха в пневмомагистрали и пневмоцилиндрах и вычисленной контроллером электронного блока управления положительной скорости изменения давления в пневмомагистрали, меньшей заданной, то по команде от электронного блока управления увеличивается мощность управляющего сигнала, подаваемого на первый электромагнит регулятора давления, величина открытия регулятора давления и тормозного прямоточного клапана; при заданном оператором горочного поста переходе к пониженной ступени давления воздуха в пневмомагистрали и при вычисленной контроллером электронного блока управления положительной или нулевой скорости изменения давления при закрытом тормозном прямоточном клапане для открытия растормаживающего прямоточного клапана контроллер электронного блока управления подает управляющий сигнал на отключение электромагнита первого пневмораспределителя и включение электромагнита второго пневмораспределителя.The technical problem is solved with the control method of the above-described PP VZ system, which includes: receiving by an electronic unit of data from the hump station about a given pressure level in the pneumatic cylinders of a pneumatic drive of a car retarder and a time interval for reaching a given maximum pressure for a given interval; receiving by the electronic control unit signals from the first, second and third pressure sensors; supplying a control signal from the discrete signal module of the electronic control unit to the first control solenoid of the pressure regulator of the electro-pneumatic valve control unit to turn on the pressure regulator and counting the time from the moment the signal is supplied to the first control solenoid of the pressure regulator, opening the braking direct-flow valve; monitoring the pressure level in the control cavity of the direct-flow brake valve, registered by the first pressure sensor, and recording the time of reaching the maximum stage pressure in the pneumatic cylinder, set by the operator of the hill post; control of the pressure level in the main pneumatic line based on the electrical signal received from the second pressure sensor; receipt by the electronic control unit from the operator of the hill post information about the transition to a higher pressure stage in the pneumatic line; increasing the power of the control signal supplied from the discrete signal module of the electronic control unit to the first electromagnet of the pressure regulator of the electro-pneumatic valve control unit and counting the time from the moment this signal is supplied to reaching the maximum pressure in the pneumatic line corresponding to the higher stage set by the operator; monitoring the pressure level in the air receiver based on the electrical signal received from the third sensor; receipt by the electronic control unit of information from the operator of the hill station about the set lower pressure stage in the pneumatic line; disconnecting the first solenoid of the pressure regulator control valve from the discrete signal module and supplying a control signal from the discrete signal module to the second solenoid of the control valve for disabling the pressure regulator and closing the braking direct-flow valve; supply of a control signal from the discrete signal module to the electromagnet of the second pneumatic valve; connecting the control cavity of the releasing ramjet valve with a third pneumatic line connected to the air collector; opening the unbraking direct-flow valve until the minimum pressure in the pneumatic line is reached in the interval specified by the operator of the hump post; registration at a predetermined time interval by the controller of the electronic control unit of the pressure level received from the second pressure sensor; reaching the minimum pressure in the pneumatic line of a given stage by discharging air into the atmosphere through an open unbraking direct-flow valve; reducing the pressure in the pneumatic line to atmospheric; sending a command from the electronic control unit to turn on the electromagnet of the first two-position pneumatic valve and turn off the electromagnet of the second two-position pneumatic valve of the electro-pneumatic valve control unit; closing of the unbraking direct-flow valve; receipt of a command from the hill station to the electronic control unit for the subsequent change in the pressure in the pneumatic line, while upon receipt of the task on the air pressure stage in the pneumatic line from the operator of the hill station, the controller of the electronic control unit in accordance with the control program sets the rate of change in the air pressure in the pneumatic line and based on the readings of the first and second pressure sensors, the rate of pressure change in the control cavity of the direct-flow brake valve and in the pneumatic line is calculated; if the predetermined rate of pressure change in the pneumatic line is not reached within a given time interval of opening the direct-flow brake valve, then the power of the control signal supplied to the first control solenoid of the pressure regulator is increased; if, at a given by the operator of the hill station, the transition to an increased stage of air pressure in the pneumatic line and pneumatic cylinders and the positive rate of change in the pressure in the pneumatic line calculated by the controller of the electronic control unit is less than the set one, then the command from the electronic control unit increases the power of the control signal supplied to the first solenoid of the pressure regulator , the opening value of the pressure regulator and the braking direct-flow valve; at a specified by the operator of the hump station, the transition to a reduced stage of air pressure in the pneumatic line and with a positive or zero rate of pressure change calculated by the controller of the electronic control unit with a closed braking direct-flow valve to open the unbraking direct-flow valve, the controller of the electronic control unit gives a control signal to disconnect the electromagnet of the first pneumatic valve and turn on electromagnet of the second pneumatic valve.
Для повышения плавности управления управляющие сигналы на электромагниты первого и второго пневмоклапанов РД и электромагниты первого и второго пневмораспределителей могут быть заданы в виде набора импульсов, амплитуда, частота и скважность которых определяется программой контроллера на основании показаний датчиков давления.To increase the smoothness of control, the control signals to the electromagnets of the first and second pneumatic valves of the RD and the electromagnets of the first and second pneumatic valves can be set in the form of a set of pulses, the amplitude, frequency and duty cycle of which are determined by the controller program based on the readings of the pressure sensors.
Для ускорения работы электропневматического регулятора давления и двухпозиционного клапана способ выполняется в соответствии с программой, загружаемой в контроллер или в энергонезависимую память ЭБУ для исполнения действий в соответствии с заданным алгоритмом.To accelerate the operation of the electro-pneumatic pressure regulator and the on-off valve, the method is performed in accordance with the program loaded into the controller or into the non-volatile memory of the ECU to perform actions in accordance with a given algorithm.
Достижение технического эффекта:Achieving the technical effect:
- повышение точности управления величиной силы торможения колес вагона, создаваемой пневмоцилиндрами, а также снижение расхода воздуха при работе вагонного замедлителя,- increasing the accuracy of controlling the magnitude of the braking force of the wheels of the car, created by pneumatic cylinders, as well as reducing the air consumption during the operation of the car retarder,
- обеспечивается следующей совокупностью отличительных признаков системы управления: - provided by the following set of distinctive features of the control system:
- полость, управляющая открытием растормаживающего прямоточного клапана, подсоединена к пневмомагистрали за патрубком тормозного прямоточного клапана через клапан «или» и к воздухосборнику через второй двухпозиционный пневмораспределитель с электромагнитным управлением и через третью пневмолинию для открытия растормаживающего прямоточного клапана или с атмосферой при закрытии растормаживающего прямоточного клапана; первый, второй и третий датчики давления соединены с модулем аналоговых сигналов электронного блока управления; модуль дискретных сигналов электронного блока управления соединяется с электромагнитами управления клапанами регулятора давления электропневматического блока управления клапанами и первым и вторым электромагнитами пневмораспределителей, управляемыми в соответствии с программой, сохраняемой в блоке энергонезависимой памяти контроллера; блок диагностики, соединенный с блоком коммутации, контроллером, энергонезависимой памятью, модулями аналоговых и дискретных сигналов; аварийный блок управления, подсоединенный к блоку коммутации, контроллеру и пульту управления;- the cavity that controls the opening of the direct-flow brake release valve is connected to the pneumatic line behind the branch pipe of the direct-flow brake valve through the "or" valve and to the air collector through the second on-off pneumatic valve with electromagnetic control and through the third pneumatic line to open the release direct-flow valve or with the atmosphere when the release valve is closed; the first, second and third pressure sensors are connected to the analog signal module of the electronic control unit; the discrete signal module of the electronic control unit is connected to the solenoids for controlling the valves of the pressure regulator of the electro-pneumatic valve control unit and the first and second electromagnets of the pneumatic valves controlled in accordance with the program stored in the non-volatile memory unit of the controller; a diagnostic unit connected to a switching unit, a controller, non-volatile memory, analog and discrete signal modules; emergency control unit connected to the switching unit, controller and control panel;
а также совокупностью отличительных признаков способа управления:as well as a set of distinctive features of the control method:
- при получении задания о ступени давления воздуха в пневмомагистрали от оператора горочного поста контроллером электронного блока управления в соответствии с управляющей программой задается скорость изменения давления воздуха в пневмомагистрали, и на основе показаний первого и второго датчиков давления вычисляются скорости изменения давления в управляющей полости тормозного прямоточного клапана и в пневмомагистрали; если за заданный интервал времени открытия тормозного прямоточного клапана не достигнута заданная скорость изменения давления в пневмомагистрали, то производится увеличение мощности управляющего сигнала, подаваемого на первый электромагнит управления регулятора давления; если при заданном оператором горочного поста переходе к повышенной ступени давления воздуха в пневмомагистрали и пневмоцилиндрах и вычисленной контроллером электронного блока управления положительной скорости изменения давления в пневмомагистрали, меньшей заданной, то по команде от электронного блока управления увеличивается мощность управляющего сигнала, подаваемого на первый электромагнит регулятора давления, величина открытия регулятора давления и тормозного прямоточного клапана; при заданном оператором горочного поста переходе к пониженной ступени давления воздуха в пневмомагистрали и при вычисленной контроллером электронного блока управления положительной или нулевой скорости изменения давления при закрытом тормозном прямоточном клапане для открытия растормаживающего прямоточного клапана контроллер электронного блока управления подает управляющий сигнал на отключение электромагнита первого пневмораспределителя и включение электромагнита второго пневмораспределителя.- upon receipt of a task on the stage of air pressure in the pneumatic line from the operator of the hill station, the controller of the electronic control unit, in accordance with the control program, sets the rate of change in the air pressure in the pneumatic line, and based on the readings of the first and second pressure sensors, the rate of change of pressure in the control cavity of the direct-flow brake valve is calculated and in the pneumatic line; if the predetermined rate of pressure change in the pneumatic line is not reached within a given time interval of opening the direct-flow brake valve, then the power of the control signal supplied to the first control solenoid of the pressure regulator is increased; if, at a given by the operator of the hill station, the transition to an increased stage of air pressure in the pneumatic line and pneumatic cylinders and the positive rate of change in the pressure in the pneumatic line calculated by the controller of the electronic control unit is less than the set one, then the command from the electronic control unit increases the power of the control signal supplied to the first solenoid of the pressure regulator , the opening value of the pressure regulator and the braking direct-flow valve; at a specified by the operator of the hump station, the transition to a reduced stage of air pressure in the pneumatic line and with a positive or zero rate of pressure change calculated by the controller of the electronic control unit with a closed braking direct-flow valve to open the unbraking direct-flow valve, the controller of the electronic control unit gives a control signal to disconnect the electromagnet of the first pneumatic valve and turn on electromagnet of the second pneumatic valve.
Приведенные выше совокупности отличительных признаков устройства и способа не обнаружены в процессе патентно-информационного поиска, следовательно, технические решения, относящиеся к устройству и способу, соответствуют критерию «новизна». Они также не следуют явно из уровня техники, следовательно, они соответствуют критерию «изобретательский уровень».The above sets of distinctive features of the device and method were not found in the process of patent information search, therefore, technical solutions related to the device and method meet the criterion of "novelty". They also do not follow explicitly from the state of the art, therefore, they meet the criterion of "inventive step".
На фиг. 1 показана блок-схема системы управления пневматическим приводом вагонного замедлителя, имеющей один ПРД.FIG. 1 shows a block diagram of a car retarder pneumatic drive control system having one PRD.
На фиг. 2 - схема блока, состоящего из двух ПРД, установленных в двух пневмомагистралях системы управления пневматическим приводом ВЗ.FIG. 2 is a diagram of a block consisting of two PRDs installed in two pneumatic lines of the pneumatic drive control system ВЗ.
На фиг. 3 - схема блока, состоящего из двух ПРД, с двумя РПК каждый, установленных в двух пневмомагистралях.FIG. 3 is a diagram of a block consisting of two PRDs, with two RPKs each, installed in two pneumatic lines.
На фиг. 4а - тормозной пневматический прямоточный клапан (ТПК), показанный на фиг. 1-3.FIG. 4a is a pneumatic braking direct-flow valve (TPK) shown in FIG. 1-3.
На фиг. 4б - растормаживающий пневматический прямоточный клапан (РПК), показанный на фиг. 1-3.FIG. 4b is a pneumatic once-through valve (RPK), shown in FIG. 1-3.
На фиг. 5 - схема электронного блока управления (ЭБУ).FIG. 5 is a diagram of an electronic control unit (ECU).
На фиг. 6 показан пульт оператора вагонного замедлителя (ВЗ).FIG. 6 shows the control panel of the operator of the car retarder (VZ).
На фиг. 1a и b приведен алгоритм управления пневматическим приводом ВЗ для этапов торможения и растормаживания.FIG. 1a and 1b show the control algorithm of the pneumatic drive ВЗ for the stages of braking and releasing.
Обозначения, приятые на фиг. 1-6:The designations pleasant in FIG. 1-6:
1 - механизмы торможения;1 - braking mechanisms;
2 - главная пневмолиния;2 - the main pneumatic line;
3 - пневмоцилиндры;3 - pneumatic cylinders;
4 - воздухосборник;4 - air collector;
5 - пневмомагистраль;5 - pneumatic line;
6 - регулятор давления;6 - pressure regulator;
7 - тормозной прямоточный клапан;7 - brake direct-flow valve;
8 - полость, управляющая открытием тормозного прямоточного клапана;8 - cavity that controls the opening of the direct-flow brake valve;
9 - полость, управляющая закрытием тормозного прямоточного клапана;9 - cavity controlling the closure of the direct-flow brake valve;
10 - растормаживающий прямоточный клапан;10 - unbraking direct-flow valve;
11 - полость, управляющая открытием растормаживающего прямоточного клапана;11 - cavity that controls the opening of the unbraking direct-flow valve;
12 - полость, управляющая закрытием растормаживающего прямоточного клапана;12 - cavity controlling the closure of the unbraking direct-flow valve;
13 - электропневматический блок управления пневмоклапанами;13 - electro-pneumatic pneumatic valve control unit;
14 - регулятор давления;14 - pressure regulator;
15 - фильтр;15 - filter;
16 - двухпозиционный пневмоклапан;16 - two-position pneumatic valve;
17 - двухпозиционный пневмоклапан; 17 - two-position pneumatic valve;
8а - первая пневмолиния;8a - the first pneumatic line;
18б - вторая пневмолиния18b - second pneumatic line
19 - первый пневмораспределитель;19 - the first pneumatic valve;
20 - клапан «или»;20 - valve "or";
21а - третья пневмолиния;21a - third pneumatic line;
21б - четвертая пневмолиния;21b - fourth pneumoline;
22 - второй пневмораспределитель;22 - the second pneumatic valve;
23 - блок коммутации;23 - switching unit;
24 - электронный блок управления электромагнитами;24 - electronic control unit for electromagnets;
25 - горочный пост;25 - hump post;
26 - контроллер;26 - controller;
26а - энергонезависимая память контроллера;26a - non-volatile memory of the controller;
27 - модуль дискретных сигналов;27 - discrete signal module;
28 - модуль аналоговых сигналов;28 - analog signals module;
29 - блок диагностики;29 - diagnostic unit;
30 - пульт управления с интерфейсом;30 - control panel with interface;
31 - аварийный блок управления.31 - emergency control unit.
Система управления ПП ВЗ (фиг. 1-6) с механизмами 1 торможения правых и левых колес вагона (вагонного отцепа) с пневмолинией 2, соединяющей пневмоцилиндры 3 привода каждого механизма 1, содержащая воздухосборник 4, подсоединенный к пневмолинии 2, по меньшей мере, одной пневмомагистралью 5, имеющей, по меньшей мере, один ПРД 6 воздуха, поступающего из воздухосборника 4 по пневмомагистрали 5 и пневмолинии 2 в пневмоцилиндры 3 и выпускаемого из них в атмосферу, состоящий из конструктивно идентичных пневматически управляемых ТПК 7 (фиг. 4), имеющего полость 8, управляющую его открытием, и полость 9, управляющую его закрытием, подсоединенную за выходным патрубком ТПК 7 к главной пневмомагистрали 5, и РПК 10, имеющего полость 11, управляющую его открытием, и полость 12, управляющую его закрытием; при этом вход РПК 10 соединен с главной пневмомагистралью 5 за патрубком ТПК 7, а выход - с атмосферой; ЭП БУК 13, включающий РД 14 воздуха, поступающего через фильтр 15 от воздухосборника 4, управляемый двумя двухпозиционными пневмоклапанами 16, 17 с электромагнитным управлением (Э1 и Э2 соответственно); первую пневмолинию 18а, соединяющую выходной патрубок РД 14 с полостью 8, управляющей открытием ТПК 7, соединенную с пневматической полостью первого датчика Д1 давления; вторую пневмолинию 18б, подсоединенную к главной пневмолинии 2 и к пневматической части второго датчика Д2 давления (датчик Д2 может быть подсоединен второй пневмолинией 18б к пневмомагистрали 5 перед главной пневмолинией 2, а также к любому ПЦ 3) и периодически соединяемую через первый двухпозиционный пневмораспределитель 19 управляемый электромагнитом Э4 к полости 12, управляющей закрытием РПК 10; третий датчик ДЗ давления, пневматическая часть которого подсоединена к воздухосборнику 4; полость 11, управляющая открытием РПК 10 ПРД 6, подсоединена к пневмомагистрали 5 за патрубком ТПК 7 через клапан 20 «или» и к воздухосборнику 4 через третью пневмолинию 21а и второй двухпозиционный пневмораспределитель 22, управляемый электромагнитом Э3, включаемым для открытия РПК 10 и выключаемым для соединения полости 11 с атмосферой при закрытии РПК 10; при этом полость 12, управляющая закрытием РПК 10, соединяется через первый двухпозиционный пневмораспределитель 19 четвертой пневмолинией 21б с первой пневмолинией 18а для закрытия РПК 10; БК 23, имеющий блок гальванических развязок и грозозащиты; ЭБУ 24, управляющий электромагнитами ЭП БУК, соединенный с выходами управления от горочного поста 25 состоящий из контроллера 26, энергонезависимой памяти 26а, модуля 27 дискретных сигналов, соединенного с электромагнитами с электромагнитами Э1, Э2, Э3, Э4 и модуля 28 аналоговых сигналов, соединенного с электрическими выходами датчиков Д1, Д2, Д3, с контроллером 26; а также соединенные с контроллером 26 блок 29 диагностики, пульт 30 управления с интерфейсом, с которого оператор задает управляющее воздействие в экстренной ситуации, и аварийный блок 31 управления, соединенные с блоком коммутации.The control system PP VZ (Fig. 1-6) with mechanisms 1 for braking the right and left wheels of the car (car cut) with a pneumatic line 2 connecting the pneumatic cylinders 3 of the drive of each mechanism 1, containing an air collector 4 connected to the pneumatic line 2, at least one pneumatic line 5, having at least one PRD 6 air coming from the air collector 4 along the pneumatic line 5 and pneumatic line 2 into the pneumatic cylinders 3 and released from them into the atmosphere, consisting of constructively identical pneumatically controlled TPK 7 (Fig. 4), having a cavity 8, which controls its opening, and a cavity 9 that controls its closure, connected downstream of the outlet pipe TPK 7 to the main pneumatic line 5, and RPK 10 having a cavity 11 that controls its opening and a cavity 12 that controls its closure; the input of the RPK 10 is connected to the main pneumatic line 5 behind the branch pipe TPK 7, and the outlet is connected to the atmosphere; EP BUK 13, including the RD 14 of air supplied through the filter 15 from the air collector 4, controlled by two two-position pneumatic valves 16, 17 with electromagnetic control (E1 and E2, respectively); the first pneumatic line 18a, connecting the outlet pipe RD 14 with the cavity 8, which controls the opening of the TPK 7, connected to the pneumatic cavity of the first pressure sensor D1; the second pneumatic line 18b, connected to the main pneumatic line 2 and to the pneumatic part of the second pressure sensor D2 (sensor D2 can be connected by the second pneumatic line 18b to the pneumatic line 5 in front of the main pneumatic line 2, as well as to any PC 3) and periodically connected through the first two-position pneumatic valve 19 controlled electromagnet E4 to the cavity 12 controlling the closure of the RPK 10; the third sensor DZ pressure, the pneumatic part of which is connected to the air collector 4; the cavity 11, which controls the opening of the RPK 10 PRD 6, is connected to the pneumatic line 5 behind the branch pipe TPK 7 through the valve 20 "or" and to the air collector 4 through the third pneumatic line 21a and the second two-position pneumatic valve 22, controlled by the electromagnet E3, which is switched on to open the RPK 10 and turned off for the connection of the cavity 11 with the atmosphere when the RPK 10 is closed; the cavity 12 controlling the closing of the RPK 10 is connected through the first two-position pneumatic valve 19 by the fourth pneumatic line 21b with the first pneumatic line 18a to close the RPK 10; BK 23, which has a block of galvanic isolation and lightning protection; ECU 24, which controls the electromagnets of the EP BUK, connected to the control outputs from the hill station 25, consisting of a controller 26, non-volatile memory 26a, a discrete signal module 27 connected to electromagnets with electromagnets E1, E2, E3, E4 and an analog signal module 28 connected to electrical outputs of sensors D1, D2, D3, with controller 26; and also connected to the controller 26 a diagnostic unit 29, a control panel 30 with an interface from which the operator sets the control action in an emergency, and an emergency control unit 31 connected to the switching unit.
Для более плавного управления открытием двухпозиционных пнев-моклапанов управления РД 14 модуль дискретных сигналов ЭБУ 24 имеет ШИМ-модуль.For smoother control of the opening of two-position pneumatic
Для ускорения растормаживания к главной пневмомагистрали 5 за патрубком ТПК 7 подсоединен дополнительный РПК 10а (фиг. 2), полости 11а и 12а которого, управляющие его открытием и закрытием, соединены с соответствующими полостями РПК 10.To accelerate the release to the main
Для ускорения торможения воздухосборник 4 подсоединен к пневмолинии двумя пневмомагистралями (фиг. 2, 3), каждая из которых имеет ПРД 6а (фиг. 2), ПРД 6б (фиг. 3), управляющие полости ТПК и РПК которых попарно соединены между собой.To accelerate the braking, the
Для ускорения торможения и растормаживания к каждой пневмомагистрали за выходным патрубком ТПК 7 подсоединен дополнительный РПК 106, при этом полости 11 и На РПК 10, 10а обеих пневмомагистралей, управляющие открытием клапанов, и полости 12, 12а, управляющие закрытием клапанов, соединены между собой.To accelerate braking and release, an additional RPK 106 is connected to each pneumatic line behind the
Способ управления ПП ВЗ включает следующие действия (фиг. 1, 7а, 1b): получение ЭБУ 24 данных от ГП 25 о заданной ступени давления в пневмоцилиндрах ПП ВЗ; получение ЭБУ 24 сигналов от первого, второго и третьего датчиков давления; подачу управляющего сигнала от модуля дискретных сигналов ЭБУ 24 на электромагнит Э1 управления РД 14 ЭП БУК 13 для включения РД 14 и отсчет времени от момента подачи сигнала на электромагнит Э1 управления РД 14; открытие ТПК 7; контроль уровня давления в управляющей полости ТПК 7, регистрируемого первым датчиком давления, и регистрация времени достижения в пневмоцилиндрах 3 максимального давления ступени, заданной оператором ГП 25; контроль уровня давления в пневмолинии 2 на основе электрического сигнала, получаемого от датчика давления Д2;The control method of the PP VZ includes the following actions (Figs. 1, 7a, 1b): receiving
получение ЭБУ 24 информации от оператора ГП о переходе к более высокой ступени давления в ПС ПЦ 3; увеличение мощности управляющего сигнала, подаваемого от модуля 27 дискретных сигналов ЭБУ 24 на первый электромагнит РД 14 и отсчет времени от момента подачи данного сигнала до достижения в пневмолинии 2 и пневмоцилиндрах 3 максимального давления, соответствующего более высокой ступени, заданной оператором; контроль уровня давления в воздухосборнике на основе электрического сигнала, получаемого от третьего датчика;receiving
получение ЭБУ 24 информации от горочного поста о заданной более низкой ступени давления воздуха в пневмолинии 2 и пневмоцилиндрах 3; отключение электромагнита Э1 клапана управления 16 РД 14 от модуля 27 дискретных сигналов; подача управляющего сигнала от модуля 27 на электромагнит Э2 клапана управления 17 для отключения РД 14 и закрытия ТПК 7; подача управляющего сигнала от модуля 27 дискретных сигналов на электромагнит Э2 пневмораспределителя, соединение управляющей полости РПК 10 с третьей пневмолинией под давлением от воздухосборника, открытие РПК 10 до достижения в пневмоцилиндрах давления заданной ГП ступени; регистрацию контроллером ЭБУ 24 через заданный интервал времени уровня давления, получаемого от второго датчика давления; достижение давления заданной ступени в пневмоцилиндрах сбросом воздуха в атмосферу через открытый РПК 10, обезвоздушивание пневмоцилиндров 3; подачу команды от ЭБУ 24 на включение электромагнита первого двухпозиционного пневмораспределителя и отключение электромагнита второго двухпозиционного пневмораспределителя ЭП БУК, закрытие РПК 10; поступление команды от горочного поста на ЭБУ 24 на последующее изменение давления в пневмоцилиндрах 3, поел е которой при получении задания от оператора ГП 25 о ступени давления воздуха в пневмоцилиндрах 3 контроллером ЭБУ 24 в соответствии с управляющей программой задается скорость 
Для повышения плавности управления управляющие сигналы на электромагниты первого и второго пневмоклапанов РД 14 и электромагниты первого и второго пневмораспределителей могут быть заданы в виде набора импульсов, амплитуда, частота и скважность которых определяется программой контроллера 26 на основании показаний второго и первого датчиков давления.To increase the smoothness of control, the control signals to the electromagnets of the first and second
Для достижения заявленного технического эффекта - повышение точности управления величиной силы торможения колес вагона, создаваемой пневмоцилиндрами, а также снижение расхода воздуха при работе вагонного замедлителя - функционирование устройства управления пневматическим приводом вагонного замедлителя выполняется в соответствии с программой, загружаемой в контроллер 26 или в энергонезависимую память 26а ЭБУ 24 для исполнения действий в соответствии с заданным алгоритмом (фиг. 1а, 1б).To achieve the claimed technical effect - increasing the control accuracy of the braking force of the car wheels generated by pneumatic cylinders, as well as reducing the air consumption during the operation of the car retarder - the operation of the pneumatic drive control device of the car retarder is performed in accordance with the program loaded into the
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137019A RU2750559C1 (en) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | System and method for controlling pneumatic drive of car retarder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137019A RU2750559C1 (en) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | System and method for controlling pneumatic drive of car retarder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2750559C1 true RU2750559C1 (en) | 2021-06-29 |
Family
ID=76820174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020137019A RU2750559C1 (en) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | System and method for controlling pneumatic drive of car retarder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2750559C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU213954U1 (en) * | 2022-06-10 | 2022-10-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Ремонтно-механическое предприятие "Фаворит - МД" | Pneumatic drive control system for wagon retarder |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1729873A1 (en) * | 1990-04-18 | 1992-04-30 | Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта | Pneumatic drive of car retarder |
| RU87132U1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-09-27 | Александр Григорьевич Савицкий | WAGON MODERN CONTROL SYSTEM |
| RU2689468C2 (en) * | 2017-11-17 | 2019-05-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Камоцци Пневматика" | Control device of pneumatic drive of car retarder |
-
2020
- 2020-11-11 RU RU2020137019A patent/RU2750559C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1729873A1 (en) * | 1990-04-18 | 1992-04-30 | Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта | Pneumatic drive of car retarder |
| RU87132U1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-09-27 | Александр Григорьевич Савицкий | WAGON MODERN CONTROL SYSTEM |
| RU2689468C2 (en) * | 2017-11-17 | 2019-05-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Камоцци Пневматика" | Control device of pneumatic drive of car retarder |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU213954U1 (en) * | 2022-06-10 | 2022-10-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Ремонтно-механическое предприятие "Фаворит - МД" | Pneumatic drive control system for wagon retarder |
| RU2808315C1 (en) * | 2023-01-30 | 2023-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Камоцци Пневматика" | Car retarder, system and method for controlling car retarder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1105659C (en) | Train brake pipe pressure exhaust control system and regulating valve therefor | |
| RU2643853C1 (en) | Electro-pneumatic control device for parking brakes | |
| JP6926323B2 (en) | Electric-aerodynamic parking brake controller and vehicle braking equipment | |
| CN102975738B (en) | High speed train rescue conversion device | |
| CN105946838B (en) | Magnetic suspension train brake-cylinder pressure control method | |
| CN103534152A (en) | Parking brake device | |
| JPH10291472A (en) | Pressure adjusting device for electro-pneumatic brake device of vehicle | |
| EP3943361A1 (en) | Parking brake control module and rail vehicle | |
| US5788338A (en) | Train brake pipe remote pressure control system and motor-driven regulating valve therefor | |
| RU2750559C1 (en) | System and method for controlling pneumatic drive of car retarder | |
| US6719536B2 (en) | Vacuum generator with power failure operation mode | |
| US6249722B1 (en) | Method of controlling brake pipe pressure | |
| RU2773117C1 (en) | System for controlling the pneumatic drive of a car retarder | |
| RU176567U1 (en) | Railway vehicle driver automatic pneumatic brake crane | |
| CN115214583B (en) | Control system of electric air brake valve of railway wagon | |
| RU2317902C2 (en) | Rail vehicle brake system | |
| RU2524751C1 (en) | Truck brake adaptive control unit | |
| RU2758581C1 (en) | Automated system and method for car retarder pneumatic drive control | |
| RU2689468C2 (en) | Control device of pneumatic drive of car retarder | |
| CN110435711B (en) | Rail vehicle brake pressure control device and control method thereof | |
| CN203770804U (en) | Double-acting pneumatic device with adjustment and fault security functions | |
| RU2779263C1 (en) | Automated system and method for car retarder pneumatic drive control | |
| RU128165U1 (en) | ADAPTIVE BRAKE CONTROL UNIT | |
| CN108622060A (en) | A kind of automatically controlled gas braking axle valve | |
| RU213402U1 (en) | Crane driver of a railway vehicle |