СИСТЕМА КОНТРОЛЯ НАГРЕВА БУКС ТЕЛЕЖЕК ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области пассажирского вагоностроения и касается системы контроля нагрева букс (СКНБ) тележек пассажирского вагона.
Известна СКНБ тележки пассажирского вагона «Электрооборудование пассажирских вагонов с кондиционированием воздуха» Б.Н.Ребрик, Г.Г.Гомола, С.Н.Модель, Москва «Транспорт», 1986 г., стр.162-164 (рис.VI/25). На вагонах К/к и СК/к установлена система с плавкими датчиками. Восемь датчиков (восемь букс) соединены последовательно. Через эту цепь включено реле. При нормальной работе всех буксовых подшипников их температура ниже температуры плавления вставки. В случае, если температура какой-либо буксы повышается до 90-110°С, то плавкая вставка датчика расплавляется, цепь размыкается, реле обесточивается, что приводит к замыканию контактом цепи звуковой и световой сигнализации, что свидетельствует о перегреве одной из букс. Датчики присоединяются к СКНБ штепсельными разъемами.
К недостаткам аналога следует отнести появление ложных сигналов в пути следования, которые чаще всего возникают из-за механических нарушений целостности цепи в самих датчиках (между плавкой вставкой и проводами датчика), в штепсельных разъемах и при обрыве проводов; невозможности определения конкретной аварийной буксы, невозможности прослеживать тенденции нарастания температуры в аварийной буксе, а также одноразовое срабатывание датчика с обязательной его заменой.
Прототипом полезной модели является «Вагон пассажирский некупейный», описанный в техническом описании и инструкции по эксплуатации, изданном Министерством тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения, уч. №318351207, г.Калинин, 1988 г., стр.83-84.
Система контроля нагрева букс (СКНБ) тележек предназначена для оповещения обслуживающего персонала об аварийном состоянии подшипников букс. СКНБ включает восемь термодатчиков (по одному на каждый буксовый узел), соединенных между собой последовательно, электронное устройство для обработки выходных сигналов датчиков (блок контроля нагрева букс (БКНБ), установленный в пульте управления, устройства для оповещения и сигнализации (сигнальная лампа с красным светофильтром, электрический звонок).
БКНБ предназначен для обработки сигналов температуры и для оповещения (с помощью звонка и сигнальной лампы) о разогреве корпуса буксы до опасных пределов в результате неисправности роликового подшипника или о неисправностях в электрических цепях термодатчиков.
Термодатчик состоит из термочувствительного элемента (терморезистора), который вмонтирован в латунный корпус. Все термодатчики включены последовательно и получают питание от БКНБ. При превышении допустимых значений температуры нагрева буксы терморезистор нагревается, увеличивается омическое сопротивление, в результате чего БКНБ выдает непрерывный звуковой и световой сигналы. При коротком замыкании в цепях термодатчиков или обрыве цепи БКНБ выдает прерывистый звуковой и световой сигналы.
К недостаткам прототипа относятся: большой разброс параметров датчиков и ненадежная работа полупроводниковых приборов, связанная с «плаванием» рабочих точек приборов в значительных пределах при изменении температурных режимов работы БКНБ (температурная нестабильность), не позволяют широко применять данное устройство для контроля нагрева букс тележек на вагонах.
Целью полезной модели является обеспечение регистрирования реальной температуры каждой буксы и отображение на дисплее системы автоматического управления, контроля и диагностики (САУКД) выходных сигналов интегральных датчиков температур, что обеспечивает высокую надежность работы СКНБ и предупреждение аварийных ситуаций.
Сущность полезной модели заключается в том, что применяются интегральные датчики температур, которые соединены между собой параллельно и подключены к электронному устройству для обработки выходных сигналов датчиков, которое выполнено в виде микропроцессорного блока обработки сигналов (МБО) и подключено к бортовому регистратору, установленному в щите распределительном системы автоматического управления, контроля и диагностики (ЩР САУКД), который оснащен дисплеем для отображения выходных сигналов интегральных датчиков температур.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. изображена структурная схема системы контроля нагрева букс тележек пассажирского вагона.
СКНБ тележек пассажирского вагона включает интегральные датчики температуры 1, установленные на каждой буксе, микропроцессорный блок обработки сигналов (МБО) 2, установленный внутри пассажирского вагона, обеспечивающие высокую надежность работы системы контроля нагрева букс.
Датчики температуры 1 и МБО 2 подключены к щиту распределительному системы автоматического управления, контроля и диагностики (ЩР САУКД) 3 следующим образом: провода 4 и 5 датчиков температуры 1, которые соединены между собой параллельно, подключены к коммутирующим вводам МБО 2. Коммутирующие выводы МБО 2 через стандартный стык 6 подключены к коммутирующим вводам бортового регистратора 7, который находится в ШР САУКД 3.
СКНБ тележек пассажирского вагона работает таким образом: при достижении буксой температуры 70-75% от критической (65-70°С) датчик температуры 1 передает сигнал на МБО 2, который через стандартный стык 6 передает сигнал на бортовой регистратор 7, после этого на экране дисплея 8 появляется световой сигнал «Внимание» и выполняется прерывистая звуковая сигнализация при помощи динамика 9, встроенного в ШР САУКД 3.
При достижении установленного порога аварийной температуры (94±4°С) датчик температуры 1 передает показания на МБО 2, который через стандартный стык 6 передает сигнал на бортовой регистратор 7 и на экране дисплея 8 появляется световой сигнал «Перегрев буксы» и постоянный тональный сигнал динамика 9.
Использование СКНБ тележек пассажирского вагона позволяет:
- регистрировать реальную температуру каждой буксы;
- прослеживать тенденции нарастания температуры в аварийных буксах,
- программно устанавливать порог срабатывания и выдачу сигнала при достижении определенной температуры, благодаря чему реализована возможность предупреждения аварийных ситуаций при достижении буксой температуры, составляющей 70-75% от критической;
- производить диагностику работоспособности всех датчиков, кабельной проводки, проверку «утечек» на корпус цепей датчиков;
- производить внутреннюю диагностику микропроцессорного комплекса;
- производить измерение температуры букс у оставшихся датчиков при выходе из строя или обрыве в цепи одного или нескольких датчиков на вагоне;
- при фиксации аварийной ситуации не требуется замена датчика;
- всю информацию о работе СКНБ передавать в щит распределительный системы автоматического управления контроля и диагностики (ШР САУКД) и в режиме реального времени отображать на дисплее:
- информацию о работе СКНБ регистрировать бортовым регистратором для возможного проведения анализа.
Технический результат, достигаемый от использования СКНБ заключается в повышении надежности работы СКНБ и повышении качества и удобства эксплуатации за счет возможности регистрации реальной температуры каждой буксы и отображения ее на дисплее ЩР САУКД.
Заявляемое техническое решение используется в ОАО «Крюковский вагоностроительный завод» при изготовлении пассажирских вагонов на тележках мод. 68-7007, 68-7012, 68-7013.