SU1772010A1 - Slip and skid detector of rail vehicle wheelsets - Google Patents

Description

Изобретение относится к области электроники и предназначено для использования в дизель-поездах, тепловозах, электропоездах.The invention relates to the field of electronics and is intended for use in diesel trains, diesel locomotives, electric trains.

Известно устройство для противобоксовой защиты, включающее блок управления локомотива, тахогенератор, связанный с колесной парой и электронные блоки: сравнения, дифференцирующий, интегратор, сумматор, умножитель, а также датчик ускорения локомотива.A device for protivoboksovoy protection, including a locomotive control unit, a tachogenerator associated with a wheelset and electronic components: comparisons, differentiating, integrator, adder, multiplier, as well as an acceleration sensor of the locomotive.

Недостатком аналога является то, что он не обеспечивает необходимой точности обнаружения юза и боксования. а также весьма ненадежен в работе. ·The disadvantage of the analogue is that it does not provide the necessary accuracy for detecting skidding and boxing. and also very unreliable in work. ·

Известно устройство для обнаружения юза и боксования, включающее частотноимпульсные датчики, электронные ключи, счетчики импульсов, дешифраторы, формирователь угловых ворот (формирователь эл. сигналов пропорциональных углу поворота эталонной колесной пары), блок сравнения путей колесных пар. блок реализации режима поезда.A device for detecting skidding and boxing is known, which includes frequency pulse sensors, electronic keys, pulse counters, decoders, an angle gate driver (electronic signal generator proportional to the angle of rotation of the reference wheel pair), a unit for comparing wheel pair paths. train mode implementation block.

Устройство работает следующим образом. 'The device operates as follows. ''

Импульсные датчики расположены на буксе и жестко связаны с колесными парами. Датчики импульсов выдают определенное количество импульсов за один оборот колесной пары. Одна из колесных пар (эталонная) посредством своего счетчика импульсов и формирователя угловых ворот формируют следующие друг за другом уровни напряжений (Запись, Опрос, Сброс). При уровне напряжения Запись, длительность которого эквивалентна определенному пути эталонной колесной пары, ключи открыты и соответствующие счетчики импульсов остальных колесных пар просчитывают импульсы своих датчиков. При уоовне напряжения Опрос дешифраторы соответствующих колесных пар выдают результат просчета импульсов, которое соответствуют пройденному пути этих колесных пар. Эти результаты подаются в блок сравнивающий путь, пройденный эталонной колесной парой с путями, пройденнымиImpulse sensors are located on the axle box and are rigidly connected to the wheelsets. Impulse sensors give a certain amount of impulses for one revolution of a wheel pair. One of the wheelsets (reference) through its impulse counter and the angle gate driver generates voltage levels following each other (Recording, Polling, Reset). At the voltage level, the Record, the duration of which is equivalent to a certain path of the reference wheel pair, the keys are open and the corresponding pulse counters of the remaining wheel pairs calculate the pulses of their sensors. When the voltage is polled, the decoders of the corresponding wheelsets give the result of the calculation of the pulses, which correspond to the distance traveled by these wheelsets. These results are submitted to the block comparing the path traveled by the reference wheelset with the paths traveled

SU 1772010А1 остальными колесными парами. Если пути других колесных пар по отношению к пути эталонной колесной пары окажутся больши ми или меньшими, то блок сравнения выдает сигнал их боксования или юза. Блок реализации режима движения поезда является логическим устройством для обнаружения боксования или юза эталонной колесной пары или одновременно с ней и др. колесных пар. Режим движения поезда выдается этим блоком в виде эл. напряжения, которое в качестве дополнительного кода подается на блок сравнения пройденного пути при тяге поезда. Боксование эталонной колесной пары возможно только в тяговом режиме, определяется блоком сравнения как юз неэталонной.колесной пары с наименьшей скоростью, а юз эталонной колесной пары, при электрическом и пневматическом торможениях, определяется этим же блоком как боксование неэталонной колесной пары с наибольшей скоростью.' Таким образом, блок сравнения сопоставляет два пути: при разгоне с путем той колесной лары, которая имеет наименьшую угловую скорость, а при торможении - с путем той колесной пары, которая имеет наибольшую угловую скорость.SU 1772010A1 by other wheel pairs. If the paths of other wheelsets with respect to the path of the reference wheelset turn out to be larger or smaller, the comparison unit gives a signal for their blocking or skidding. The implementation block of the train movement mode is a logical device for detecting boxing or the use of the reference wheelset or simultaneously with it and other wheelsets. The train mode of movement is issued by this unit in the form of an electric voltage, which, as an additional code, is supplied to the unit for comparing the distance traveled with train traction. The blocking of the reference wheel pair is possible only in the traction mode, it is determined by the comparison unit as the non-standard wheel pair with the lowest speed, and the reference wheel pair, with electric and pneumatic braking, is determined by the same block as the blocking of the non-standard wheel pair with the highest speed. ' Thus, the comparison unit compares two paths: during acceleration, with the path of the wheel lara that has the lowest angular velocity, and during braking, with the path of the wheel pair that has the highest angular velocity.

Недостаток прототипа заключается в том, что в нем используется постоянная фиксированная эталонная колесная пара. Поэтому юз и боксование могут быть обнаружены только на одном определенном типе подвижного состава. Таким образом, прототип имеет слишком узкую область применения.The disadvantage of the prototype is that it uses a constant fixed reference wheelset. Therefore, skidding and boxing can only be detected on one particular type of rolling stock. Thus, the prototype has too narrow a scope.

Цель изобретения заключается в расширении области применения для колесных пар различных типов подвижного состава. Поставленная цель достигается следующим образом. Устройство для обнаружения юза и боксования N-колесных пар подвижного состава, содержащее N импульсных датчиков частоты вращения, выход каждого из которых через один из N ключей соединен' со счетным входом одного из N счетчиков импульсов, подключенного разрядными выходами ко входам одного из N дешифраторов, блок сравнения, входы которого соединены с первыми выходами дешифраторов, а выходы - с выходами для подключения регистрирующей и защитной аппаратуры, формирователь угловых ворот, вход которого подключен ко второму выходу одного из дешифраторов, блок управления, снабжено узлом разрешения съема информации, блоком выбора эталонного угла поворота . и N-1 дополнительными формирователями угловых ворот, причем входы узла разрешения съема информации соединены с выходами датчиков частоты вращения, а выходы с разрешающи ми входами ключей, входы дополнительных формирователей, угловых ворот подключены ко вторым выходам остальных дешифраторов, входы блока выбора эталонного угла поворота соединены с выходами всех формирователей угловых ворот, а выходы - со входами блока управления, выходы последнего подключены к управляющим входам ключей, входам опроса дешифраторов и входам сброса счетчиков импульсов.The purpose of the invention is to expand the scope for wheelsets of various types of rolling stock. The goal is achieved as follows. A device for detecting the use and blocking of N-wheel pairs of rolling stock, containing N pulse speed sensors, the output of each of which is connected via one of the N keys to the counting input of one of the N pulse counters, connected by the discharge outputs to the inputs of one of the N decoders, a comparison unit, the inputs of which are connected to the first outputs of the decoders, and the outputs - with the outputs for connecting recording and protective equipment, a corner gate shaper, the input of which is connected to the second output of one of the decoders speakers, the control unit is equipped with a unit for permitting information retrieval, a unit for selecting a reference angle of rotation. and N-1 by additional shapers of the angular gates, the inputs of the information acquisition permission node are connected to the outputs of the rotational speed sensors, and the outputs with the resolving key inputs, the inputs of the additional shapers, corner gates are connected to the second outputs of the remaining decoders, the inputs of the reference rotation angle selection unit are connected with the outputs of all angular gate formers, and the outputs with the inputs of the control unit, the outputs of the latter are connected to the control inputs of the keys, the polling inputs of the decoders and the reset inputs of the counter in pulses.

На чертеже представлена электрическая блок-схема устройства для обнаружения юза и боксования N колесных пар подвижного состава и приняты следующие обозначения: 1.1-1N - импульсные датчики частоты вращения; 2.1-2.N - ключи; 3.1-3N - счетчики импульсов: 4.1-4N - дешифраторы; 5.1-5N формирователь угловых ворот: 6 - блок выбора эталона; 7 - блок сравнения путей N колесных пар: 8 - узел начальной скорости; 9The drawing shows an electrical block diagram of a device for detecting skidding and blocking of N wheel pairs of rolling stock and the following notation: 1.1-1N - pulse speed sensors; 2.1-2.N - keys; 3.1-3N - pulse counters: 4.1-4N - decoders; 5.1-5N driver of angular gates: 6 - block selection standard; 7 - a block comparing the paths of N wheelsets: 8 - the initial speed unit; 9

- блок реализации режима поезда.- block implementation of the train mode.

Устройство состоит из нескольких N одинаковых каналов(по числу колесных пар локомотива) и узлов общего назначениях (поз. 6-9). Соединения узлов и блоков показаны на блок-схеме устройства.The device consists of several N identical channels (according to the number of locomotive wheelsets) and general purpose units (pos. 6-9). Connections of nodes and blocks are shown in the block diagram of the device.

Импульсные датчики частоты вращения поз. 1.1-1N устанавливаются на буксе и жестко связаны с осью колесной пары. Они выдают электрический сигнал синусоидальной формы с частотой пропорциональной скорости вращения колесных пар. В датчике имеется фильтр, отфильтровывающий помехи, налагаемые на выходные цепи частотных датчиков, и формирует однополярные импульсы: от положительной полуволны положительный импульс, от отрицательнойPulse speed sensors pos. 1.1-1N are mounted on the axle box and are rigidly connected with the axis of the wheelset. They give an electric signal of a sinusoidal shape with a frequency proportional to the speed of rotation of the wheel pairs. The sensor has a filter that filters out the noise imposed on the output circuits of the frequency sensors and generates unipolar pulses: from a positive half-wave, a positive pulse, from a negative

- также положительный импульс, но сдвинутый по времени. В импульсном датчике частоты вращения поз. 1.1-1 N имеются также триггер - формирующий прямоугольные импульсы для счетчика поз. 3.1—3N. Схемы фильтра и триггера традиционны. Ключи определяют для счетчиков поз 3.1-3N начало и конец работы устройства. Узел начальной скорости поз. 8 подключает к работе одновременно все датчики поз. 1.1-1N, устраняя ложные сигналы боксования и юза при трогании и остановке локомотива. Узел поз. 8 реализуется на: типовых логических элементах И-НЕ, известных схемах инвертера, усилителя тока, интегратора на входе (R, С)- also a positive impulse, but shifted in time. In the pulse encoder, pos. 1.1-1 N there is also a trigger - forming rectangular pulses for the counter pos. 3.1-3N. Filter and trigger circuits are traditional. The keys determine for the counters pos 3.1-3N the beginning and end of the device. Knot of initial speed pos. 8 connects to the work simultaneously all the sensors pos. 1.1-1N, eliminating false signals of boxing and skidding when starting and stopping the locomotive. Node pos. 8 is implemented on: typical NAND gates, well-known inverter circuits, current amplifier, input integrator (R, C)

- все вместе они образуют формирователь импульсов (1 часть схемы): другая часть схемы (Ν)- 3το известная схема сравнения реализована на известных эл. элементах с Vonopii эквивалентом скорости подвижного состава (4-5 км/ч - установлено экспериментально: разброс параметров в 1 части схемы будет минимальным).- all together they form a pulse shaper (1 part of the circuit): the other part of the circuit (Ν) - 3το the known comparison scheme is implemented on well-known email. elements with Vonopii equivalent to the speed of rolling stock (4-5 km / h - established experimentally: the spread of parameters in 1 part of the circuit will be minimal).

/2010/ 2010

Узел выбора эталона, поз. 6 реализуется с помощью: 6-ти разрядного двоичного счетчика, выполненного например по схеме триггера: дешифратора, выполненного на стандартных логических элементах: схемы 5 перевода с помощью RS-триггера импульсного режима работы в аналоговый, усилитель тока; схемы коммутации, например, на обычных реле.Node selection standard, pos. 6 is implemented using: 6-bit binary counter, made for example according to the trigger scheme: a decoder based on standard logic elements: transfer circuit 5 using the RS-trigger of the pulse mode to analogue, current amplifier; switching circuits, for example, on conventional relays.

Сигналы с дешифраторов поз. 4.1-4Ν поступают на входы формирователей угловых ворот, поз. 5.1-5Ν, описанных выше и от них сигналы пропорциональные изменению пути при боксовании и торможении поступают на вход блока выбора эталона поз. 6: сигналы с этого блока соответствующие изменению скорости от максимальной до минимальной, поступают в блок реализации движения подвижного состава, поз. 9.Signals from decoders pos. 4.1-4Ν enter the inputs of the formers of the corner gate, pos. 5.1-5Ν, described above and from them, signals proportional to the change in the path during boxing and braking are fed to the input of the standard selection block pos. 6: signals from this block corresponding to a change in speed from maximum to minimum, arrive at the block for realizing the movement of rolling stock, pos. 9.

Сигналы Счет, Опрос. Сброс с бло- 20 ка поз. 9 поступают соответственно на ключи 2.1-2.Ν, дешифраторы поз. 4.1-4.Ν и счетчик импульсов, поз. 3.1-3.Ν.Signals Account, Poll. Reset from block 20 ka pos. 9 are received respectively on keys 2.1-2.Ν, decoders pos. 4.1-4.Ν and pulse counter, pos. 3.1-3.Ν.

Рассматриваемое устройство позволяет существенно расширить область его при- 25 менения для колесных пар различных типов подвижного состава.The device under consideration allows us to significantly expand its field of application for wheelsets of various types of rolling stock.

Claims (1)

Формула изобретения Устройство для обнаружения юза и боксования п колесных пар подвижного соста- 30 частоты вращения, выход каждого из которых через один из η ключей соединен со счетным входом одного из η счетчиков импульсов, подключенного разрядными выходами к входам одного из η дешифраторов, блок сравнения, входы которого соединены с первыми выходами дешифраторов, а выходы - с выходами для подключения регистрирующей и защитной аппаратуры, 10 формирователь угловых ворот, вход которого подключен к второму выходу одного из дешифраторов, блок управления, отличающееся тем. что, с целью расширения области применения для колесных пар раз15 личных типов подвижного состава, оно снабжено узлом разрешения съема информации, блоком выбора эталонного угла поворота и п-1 дополнительными формирователями угловых ворот, причем входы узла разрешения съема информации соединены с выходами датчиков частоты вращения, а выходы -с разрёшающими входами ключей, входы дополнительных формирователей угловых ворот подключены к вторым выходам остальных дешифраторов, входы блока выбора эталонного угла поворота соединены с выходами всех формирователей угловых ворот, а выходы - с входами блока управления, выходы последнего подключены к управляющим входам ключей, входам опроса дешифраторов и входам сброса ва. содержащее η импульсных датчиков счетчиков импульсов.SUMMARY OF THE INVENTION A device for detecting the use and boxing of n wheel pairs of a rolling speed 30, the output of each of which is connected through one of the η keys to the counting input of one of the η pulse counters connected by the discharge outputs to the inputs of one of the η decoders, a comparison unit, the inputs of which are connected to the first outputs of the decoders, and the outputs - with the outputs for connecting recording and protective equipment, 10 a corner gate driver, the input of which is connected to the second output of one of the decoders, to management, characterized in that. that, in order to expand the scope for wheeled pairs of various types of rolling stock, it is equipped with an information acquisition permission unit, a reference angle of rotation selection unit and p-1 additional angle gate formers, the inputs of the information acquisition permission unit are connected to the outputs of the speed sensors, and the outputs are with resolving key inputs, the inputs of the additional angle gate formers are connected to the second outputs of the remaining decoders, the inputs of the reference rotation angle selection unit are connected to the outputs all formers of angular gates, and the outputs are with the inputs of the control unit, the outputs of the latter are connected to the control inputs of the keys, polling inputs of decoders and reset inputs wa. containing η pulse sensors of pulse counters.