SU749720A1

SU749720A1 - Apparatus for monitoring slipping of rolling stock wheel pairs

Info

Publication number: SU749720A1
Application number: SU782601240A
Authority: SU
Inventors: Владимир Станиславович Росланас; Константин Николаевич Рюхин; Юрий Иванович Соколов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.Академика В.Н.Образцова
Priority date: 1978-04-11
Filing date: 1978-04-11
Publication date: 1980-07-23

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на локомотивах, электропоездах и дизель-поездах, для контроля скольжения колесных пар и воз- 5 действия на исполнительные органы с целью прекращения юза или боксования.The invention relates to the field of railway transport and can be used on locomotives, electric trains and diesel trains, to control the sliding of wheel sets and the impact on the executive bodies in order to stop skidding or boxing.

Известно устройство контроля скольжения колесных пар подвижного соста- 10 ва, содержащее на каждую контролируемую колесную пару импульсный датчик угловой скорости колесной пары, счетчик, дешифратор, электронные ключи, триггер, а также общие для всех колес 15 ных пар логические элементы ИЛИ и И, коммутатор и распределитель импульсов, причем выход импульсного датчика соединен с суммирующим входом счет чика, выходы разрядов которого соеди-20 йены со входами дешифратора, один и другой выходы которого через электронные ключи соединены соответственно с единичным и нулевым входами триггера, третий - с одним из входов элементов 25 ИЛИ и И, выходы которых соединены соответственно с информационными входами коммутатора, выход которого соединен со входом распределителя импульсов, один из выходов которого со-30A device for controlling the sliding of wheel pairs of a rolling stock is known, comprising, for each wheel pair being monitored, a pulse encoder of the wheel pair angular velocity, a counter, a decoder, electronic keys, a trigger, as well as logical elements OR and I common to all wheels of 15 pairs, a switch and a pulse distributor, wherein the output of the pulse sensor is connected to a summing input of a counter, the outputs of the discharges of which are connected to the inputs of a decoder, one and the other outputs of which are connected via electronic keys respectively with the single and zero inputs of the trigger, the third with one of the inputs of the 25 OR and I elements, the outputs of which are connected respectively to the information inputs of the switch, the output of which is connected to the input of the pulse distributor, one of whose outputs is co-30

Гединен с управляющим входом каждого ' из электронных ключей [1J.Integrated with the control input of each of the electronic keys [1J.

В данном устройстве производится периодический контроль величины относительного скольжения колесных пар.Од нако, наличие погрешности, обусловленной различием диаметров колесных пар транспортной единицы, приводит к снижению точности контроля скольжения колесных пар, что, в свою очередь, является фактором, уменьшающим надежность защиты колесных пар от юза и боксования.This device periodically monitors the relative slip of the wheelsets. However, the presence of an error due to the difference in the diameters of the wheelsets of the transport unit leads to a decrease in the accuracy of the control of the wheelsets slip, which in turn is a factor that reduces the reliability of the protection of wheelsets against yuza and boxing.

Цель изобретения - повышение точности контроля скольжения путем коррекции погрешностей, вызванных различием диаметров колесных пар.The purpose of the invention is to increase the accuracy of sliding control by correcting errors caused by the difference in the diameters of the wheelsets.

Это достигается тем, что в устройство введены на кажду колесную пару дополнительный счетчик, блок элект ронных ключей, дополнительный логический элемент И, инвертор, а также общие для всех колесных пар дополнительный логический элемент ИЛИ и дифференцирующий элемент, причем один и другой входы дополнительногр элемента И соединены соответственно с выходом датчика (импульсного) и с выходом логического элемента ИЛИ, третий - с выходом дифференцирукхце го элемента, выход которого соединен со входами сброса счетчиков, одним из выходов дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, четвертый - через инвертор с третьим выходом дешифратора, а выход - с суммирующим входом дополнительного счет.чика, выходы разрядов которого через; блок электронных ключей, управляющие· входы которого соединены с другим выходом распределителя импульсов, связаны с соответствующими входами разрядов счетчика.This is achieved by the fact that an additional counter, an electronic key block, an additional logical element AND, an inverter, and an additional logical OR element and a differentiating element common to all wheel pairs are introduced into the device for each wheel pair, with one and the other inputs of the additional AND element respectively connected to the output of the sensor (pulse) and to the output of the OR logical element, the third to the output of the differential element, the output of which is connected to the counter reset inputs, one of the outputs of Tel'nykh OR gate whose output is connected to the control input of the switch, the fourth - through an inverter to the third output of the decoder, and output - with additional input of summing schet.chika, the outputs of which discharges through; a block of electronic keys, the control · inputs of which are connected to another output of the pulse distributor, are connected with the corresponding inputs of the bits of the counter.

На фиг. 1 показана принципиальная схема узла контроля скольжения каждой колесной пары; на фиг. 2 - общий узел контроля, общий вид. .In FIG. 1 shows a schematic diagram of a sliding control unit for each wheelset; in FIG. 2 - general control unit, general view. .

Каждый, иэ кана’лов содержит импульс, ный датчик 1 угловой ск&рости вращения соответствующей колесной пары, связанный со счетчиком 2 и дополнительным логическим элементом И 3. Счетчик 2 через дешифратор 4 и электронные ключи 5 связан с триггером 6. Элемент И 3 соединен как с дополнительным счетчиком 7, который через блок электронных ключей 8 связан со счетчиком 2, так и через инвертор 9 с дешифратором 4. Устройство помимо каналов, относящихся к соответствующим колесным парам, имеет также общий для всех колесных пар узел (фиг.2) содержащий логические элементы ИЛИ 10 и И-11, коммутатор 12, распределитель 13 импульсов, дополнительный логический элемент ИЛИ 14 и дифференцирующий элемент 15. Элементы 10 и.11 связаны с дешифраторами 4 и коммутатором 12, который через распределитель 13 связан с электронными ключами 5 и 8, а через логический элемент 14 с дополнительным элементом И 3 и дифференцирующим элементов 15, который связан с дополнительным счетчиком 7. Входы а, б, в,· г, ж и выходы д и е узла контроля скольжения каждой колесной пары (фиг. 1) соединены с соответствующими выходами и входами узла контроля относительного скольжения (фиг. 2).Each of the channels contains a pulse, a sensor 1 of the angular velocity of rotation of the corresponding wheel pair, connected with a counter 2 and an additional logical element And 3. A counter 2 is connected via a decoder 4 and electronic keys 5 to a trigger 6. The element And 3 is connected as with additional counter 7, which through the electronic key block 8 is connected to the counter 2, and through the inverter 9 with the decoder 4. The device in addition to the channels related to the corresponding wheel pairs, also has a common for all wheel pairs node (figure 2) containing logically elements OR 10 and I-11, a switch 12, a pulse distributor 13, an additional logic element OR 14 and a differentiating element 15. Elements 10 and 11 are connected to decoders 4 and a switch 12, which through a distributor 13 is connected to electronic keys 5 and 8, and through a logical element 14 with an additional element And 3 and a differentiating element 15, which is connected with an additional counter 7. The inputs a, b, c, d, g and outputs d and e of the slip control unit of each wheel pair (Fig. 1) connected to the respective outputs and inputs of the relative slip control unit (Fig. 2).

Предлагаемое устройство контроля скольжения работает следующим образом.The proposed device control slip works as follows.

Импульсный датчик 1 вырабатывает ет непрерывную последовательность импульсов с частотой следования, пропорциональной угловой скорости вращения колесной пары. Импульсы поступают на суммирующий вход счетчика 2. Счетчик подсчитывает импульсы, а связанный с ним дешифратор 4 расшифровывает состояние счетчика. Как только счетчик 2 наберет некоторое заранее установленное количество импульсов, соответствующее эталонному углу поворота, на выходе дешифратора 4 появляется напряжение, которое подается на соответствующие входы логических элементов ИЛИ 10 и И 11. Совокуп ность этих двух логических элементов представляет собой схему выбора эталонной колесной пары. Сигнал на выходе элемента ИЛИ 10 появляется в тот момент, когда наиболее быстро вращающаяся колесная пара поворачиваетря на эталонный угол.Pulse sensor 1 generates a continuous train of pulses with a repetition rate proportional to the angular speed of rotation of the wheelset. The pulses are fed to the summing input of the counter 2. The counter counts the pulses, and the associated decoder 4 decodes the state of the counter. As soon as counter 2 picks up some predetermined number of pulses corresponding to the reference angle of rotation, a voltage appears at the output of the decoder 4, which is supplied to the corresponding inputs of the logical elements OR 10 and AND 11. The combination of these two logical elements is a selection circuit for the standard wheel pair. The signal at the output of the element OR 10 appears at the moment when the most rapidly rotating wheelset turns on a reference angle.

На выходе элемента И 11 сигнал появляется в тот момент, когда установленное количество импульсов отсчитает счетчик наиболее медленно вращающейся колесной пары. В режиме тяги такая колесная пара служит эталоном, поэтому при наличии сигнала тяги на входе устройства (вход второй элемента ИЛИ 14) коммутатор 12 имеет на своем выходе сигнал, поступивший от элемента И 11, т.е. сигнал, соответствующий колесной паре с минимальной скоростью. Этот сигнал является сигналом окончания очередного цикла контроля скольжения.At the output of the element And 11, the signal appears at the moment when the set number of pulses counts the counter of the most slowly rotating wheelset. In the traction mode, such a pair of wheels serves as a standard, therefore, if there is a traction signal at the input of the device (input of the second element OR 14), the switch 12 has at its output a signal received from the element And 11, i.e. signal corresponding to a pair of wheels with a minimum speed. This signal is the signal for the end of the next slip control cycle.

По данному сигналу распределитель 13 импульсов вырабатывает два следующих друг за другом импульса. Импульс с первого выхода распределителя 13 поступает на управляющие входы электронных ключей 5. Если какая-либо из колесных пар буксует (т.е. имеет скольжение, превышающее порог срабатывания), то в момент окончания цикла контроля на первом выходе дешифратора 4 данной колесной пары имеется сигнал, который через электронный ключ 5 передается на единичный вход триггера 6. Триггер устанавливается в единичное состояние,которое соответствует наличию скольжения данной колесной пары, и сигнал с выхода триггера 6 подается на .исполнительные органы препятствующие дальнейшему боксованию. Если ранее боксовавшая колесная пара восстановила нормальное вращение, т.е. величина скольжения ее стала меньше порога отмены сигнала скольжения, то появляется сигнал на втором выходе дешифратора 4, который через электронный ключ 5 поступает на нулевой вход триггера 6 и сбрасывает триггер в нулевое состояние. На выходе триггера при этом исчезает сигнал скольжения. Затем распределитель 13 вырабатывает второй импульс, который со второго выхода распределителя поступает на управляющие входы блока электронного ключа 8 и устанавливает все счетчики 2 в начальное состояние, после чего начинается новый цикл контроля скольжения.According to this signal, the pulse distributor 13 generates two successive pulses. The pulse from the first output of the distributor 13 is fed to the control inputs of the electronic keys 5. If any of the wheel pairs skid (that is, has a slip that exceeds the threshold), then at the end of the control cycle at the first output of the decoder 4 of this wheel pair the signal, which is transmitted through the electronic key 5 to the single input of the trigger 6. The trigger is set to a single state, which corresponds to the presence of a slip of this wheel pair, and the signal from the output of the trigger 6 is supplied to the executive bodies epyatstvuyuschie further locomotive wheelslip. If the previously boxed wheelset restored normal rotation, i.e. Since its slip value has become less than the threshold for canceling the slip signal, a signal appears on the second output of the decoder 4, which through the electronic key 5 is fed to the zero input of trigger 6 and resets the trigger to zero. At the output of the trigger, the slip signal disappears. Then, the distributor 13 generates a second pulse, which from the second output of the distributor is supplied to the control inputs of the electronic key unit 8 and sets all the counters 2 to the initial state, after which a new slip control cycle begins.

Если транспортное средство движется в режиме торможения, то сигнал на управляющем входе коммутатора 12 отсутствует, и коммутатор пропускает на вход распределителя 13 сигнал от логического элемента ИЛИ 10. Это означает, что цикл контроля задается скоростью наиболее быстро вращающейся колесной пары. В остальном работа устройства в режиме торможения аналогична работе в режиме тяги. Каждый цикл контроля скольжения заканчивается установкой всех первых счетчиков 2 в Начальное состояние. Начальное состояние счетчика 2 ί-ой колесной пары j (i = 1, 2, ... η) определяется числом Mj, которое к моменту окончания цикла контроля записано в счетчике 7 i-й колесной пары, так как содержимое счетчика 7 через блок 8 электронных ключей передается в счетчик 2 по сигналу от распределителя 13.If the vehicle is moving in braking mode, there is no signal at the control input of the switch 12, and the switch passes a signal from the OR gate 10 to the input of the distributor 13. This means that the control cycle is set by the speed of the most rapidly rotating wheelset. Otherwise, the operation of the device in braking mode is similar to work in traction mode. Each slip control cycle ends with the installation of all the first counters 2 in the Initial state. The initial state of the counter of the 2nd ί-th wheel pair j (i = 1, 2, ... η) is determined by the number Mj, which at the time of the end of the control cycle is recorded in the counter 7 of the i-th wheel pair, since the contents of the counter 7 through block 8 electronic keys is transmitted to the counter 2 by a signal from the distributor 13.

Число М, , записанное в счетчике 7 i-й колесной пары, является числом корректирующим погрешность, вызванную различием диаметров i-й колесной пары и колесной пары, имеющей наименьший диаметр. Формирование корректирующего числа М; происходит автоматически в режиме выбега, т.е. когда к колесным парам не приложено тя- 20 говых или тормозных моментов.The number M, recorded in the counter 7 of the i-th wheel pair is the number correcting the error caused by the difference in the diameters of the i-th wheel pair and the wheel pair having the smallest diameter. The formation of the correction number M; occurs automatically in coast mode, i.e. when no traction or braking torque is applied to the wheelsets.

Принцип формирования корректирующего числа М; следующий. При движении транспортной единицы на выбеге на вход устройства подается непрерывный 25 сигнал от специального сигнального провода, имеющегося, в электрооборудовании транспортной единицы (локомотива, вагона электропоезда, вагона дизель-поезда).Дифференцирующий элемент 30 15 по переднему фронту сигнала выбега формирует импульс, поступивший на вход сброса каждого из счетчиков 2 и 7, и сбрасывает все счетчики в нулевое состояние. Одновременно сигнал 35 выбега поступает через элемент ИЛИ 14 на управляющий вход коммутатора 12.The principle of forming the corrective number M; following. When a transport unit moves on a coast, a continuous 25 signal from a special signal wire available in the electrical equipment of a transport unit (locomotive, electric train car, diesel train car) is fed to the input of the device. The differentiating element 30 15 generates an impulse arriving at the leading edge of the coast signal the reset input of each of the counters 2 and 7, and resets all counters to the zero state. At the same time, the coast signal 35 is supplied through the OR element 14 to the control input of the switch 12.

С началом очередного цикла контроля скольжения счетчики 2 начинают подсчитывать импульсы от соответствую-^.щих датчиков 1. Если диаметры колесных пар транспортной единицы неодинаковы, то счетчик 2 колесной пары, имеющей наименьший диаметр, первым набирает число импульсов, равное ус- ._ тановленному количеству, с выхода дешифратора 4, при этом поступает сигнал на один из выходов элемента ИЛИ 10, с выхода которого поступает сигнал на вторые входы элементов И 3. По этому сигналу открываются все эле- 50 менты И 3, кроме того элемента, который находится в канале колесной пары с наименьшим диаметром, так как на одном из входов этого элемента сиг-, нал отсутствует ввиду наличия инвер- 55 тора 9. С момента открытия элементов И 3 импульсы от датчиков скорости продолжают поступать на счетчики 2 и одновременно начинают поступать на счетчики 7. Как только счетчик 2 какой-либо колесной пары набирает установленное количество импульсов, через инвертор 9 запирается элемент И 3 данной колесной пары и прекращается поступление импульсов на счет чик 7. Когда счетчики 2 всех колесных пар наберут установленное количество импульсов, сигнал с выхода Элемента И 11 через коммутатор 12 (поступает на вход распределителя 13 импульсов, который вырабатывает импульс установки счетчиков 2 в начальное состояние. На этом цикл коррекции заканчивается. В результате коррекции в каждом из счетчиков 7 записано число М;, характеризующее относительную разность диаметров соответствующей (i-й) колесной пары и колесной пары, имеющей наименьший диаметр. Это корректирующее число М; в каждом цикле контроля скольжения (при тяге и торможении) добавляется к числу, записанному в счетчике 2 соответствующей (i-й) колесной пары, компенсируя таким образом разницу в диаметрах колесных пар. В связи с этим устраняется основная составляющая погрешности и'Повышается точность контроля скольжения. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить порог чувствительности устройства и тем самым повысить надежность защиты колесных пар от скольжения.With the beginning of the next slip control cycle, the counters 2 begin to count pulses from the corresponding sensors 1. If the diameters of the wheelsets of the transport unit are not the same, then the counter 2 of the wheelset having the smallest diameter is the first to collect the number of pulses equal to the set number. , from the output of the decoder 4, in this case, a signal arrives at one of the outputs of the OR 10 element, the output of which receives a signal at the second inputs of the And 3 elements. This signal opens all the And 3 elements, except for the element that is located in the channel of the wheelset with the smallest diameter, since there is no signal at one of the inputs of this element due to the presence of inverter 55. From the moment of opening of the And 3 elements, pulses from the speed sensors continue to flow to the counters 2 and simultaneously begin to flow to the counters 7. As soon as the counter 2 of any wheelset picks up the set number of pulses, through the inverter 9 the element And 3 of this wheel pair is locked and the pulses to the count 7 are stopped. When the counters 2 of all the wheelsets get the set the number of pulses, the signal from the output of the Element And 11 through the switch 12 (fed to the input of the pulse distributor 13, which generates a pulse to set the counters 2 in the initial state. This completes the correction cycle. As a result of the correction, a number М; is recorded in each of the counters 7, which characterizes the relative difference between the diameters of the corresponding (i-th) wheel pair and the wheel pair having the smallest diameter. This is a correction number M; in each slip control cycle (during traction and braking) it is added to the number recorded in the counter 2 of the corresponding (i-th) wheel pair, thus compensating for the difference in the diameter of the wheel pairs. In this regard, the main component of the error is eliminated and the accuracy of slip control is improved. This, in turn, allows to reduce the sensitivity threshold of the device and thereby increase the reliability of protection of the wheelset from slipping.

Claims

1. Egorov V. I, Discrete device for detecting the skid and blocking of wheel sets. Electric and thermal recognition, 1972, p. 37-38.

a 9

8 t 8 f

о о Веее5 T ha