УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОЙ ПОДАЧИ ПЕСКА ПОД КОЛЕСА ЛОКОМОТИВА

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для подачи песка по колеса локомотива для улучшения их сцепления с рельсами и защиты от боксования и юза.
Известны устройства для импульсной подачи песка, которые содержат песочные форсунки, соединенные с бункерами для песка и с напорной воздушной магистралью. В патрубках, соединяющих форсунки с напорной магистралью, установлены электропневматический вентили, катушки которых через блок-контакты реверсора, кнопку управления и импульсной прерыватель подключены к источнику электропитания с напряжением, например 50В. При этом импульсный преобразователь выполнен с двумя противофазными выходами, каждый из которых подключен к форсункам одной стороны тележки локомотива с чередованием по тележкам в шахматном порядке [1]. Известны также устройства, когда частота импульсов подачи пески регулируются в зависимость от влажности воздуха [2], скорости движения локомотива [3].
Устройство импульсной подачи песка под колеса локомотива, описанное в источнике [1] является наиболее близким аналогом заявленного устройства, поскольку содержит установленные по обеим сторонам каждой тележки локомотива песочные форсунки, подключенные к напорной магистрали через электропневматические вентили, катушки которых связаны с источником электропитания через кнопку управления и импульсный преобразователь, представляющий собой мультивибратор. Во всех указанных устройствах имеет место высокий расход песка, ручное управление системой пескоподачи, высока вероятность боксования колесных пар.
Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение - сокращение расхода песка, стабилизация сцепления, что способствует облегчению труда локомотивных бригад.
Технический результат достигается тем, что в устройстве импульсной подачи песка под колеса локомотива, содержащем установленные по обеим сторонам каждой тележки локомотива песочные форсунки, подключенные к напорной магистрали через электропневматические вентили, катушки которых связаны с источником электропитания через кнопку управления и импульсный преобразователь, импульсный
преобразователь выполнен с возможностью независимого ступенчатого регулирования длительности импульсов и пауз, а в напорной магистрали установлена заслонка с калиброванным отверстиями. При этом импульсный преобразователь подключен параллельно контактам кнопки управления. Импульсный преобразователь выполнен по схеме несимметричного мультивибратора, с двумя времязадающими цепочками, каждая из которых состоит из многопозиционного переключателя с набором резисторов и конденсатора.
На фиг.1 представлен общий вид устройства.
На фиг.2 показана его принципиальная схема.
Устройство импульсной подачи песка под колеса локомотива (фиг.1) конструктивно выполнено в виде прямоугольного металлического корпуса 1 с крепежными отверстиями 2. Кабель питания 4 присоединяется к устройству с помощью разъема 3, а к источнику питания - клеммами Для подачи питания используется тумблер 5, для установления режимов работы - переключатели 6 и 7. Работа индикатора 8 указывает на периодичность подачи песка и пауз.
Переключатели 6 и 7 - каждый на пять положений - предназначены ступенчатого регулирования длительности импульсов и пауз между импульсами.
Длительность импульса устанавливается переключателем 6 «Песок», Длиельность паузы - переключателем 7 «Пауза».
Соответствующее количество таких устройств устанавливаются в каждой кабине управления электровоза в любом удобном для машиниста месте. Устройство присоединяется к электрическим цепям схемы управления тремя проводами. При этом возможна работа штатной системы пескоподачи как от кнопки «Песок», так и от реле боксования.
Устройство подключено к электрической схеме электровоза при помощи соединительного кабеля 4 через разъем 3. Провода соединительного кабеля, соответствующие контактам разъема Х 1:1 и Х 1:3 (фиг.2) подключаются к тяговой сети электровоза к точкам с напряжением плюс 50 В и минус 30 В соответственно.
Схема импульсного преобразователя (фиг.2) представляет собой мультивибратор, содержащий два ключевых элемента, один из которых содержит последовательно включенные р-n-р и n-р-n транзисторы V4 и V5, а другой - соответственно транзисторы V13 и V14. Указанные ключевые элементы подключены к соответствующим
времязадающим цепочкам и формируют с помощью времязадающих цепочек импульсы управления тиристорами V9 и V12.
Напряжение питания (+50 В) от бортовой сети электровоза через предохранитель F1, тумблер с контактами S1 (соответствует позиции 5 на фиг.1), защитный диод V3 подается на времязадающую цепочку длительности паузы, которая состоит из переключателя S2 (соответствует позиции 7 на фиг.1) с набором резисторов R1-R5 и конденсатора С1. С целью повышения стабильности длительностей пауз напряжение на времязадающей цепочке стабилизировано стабилитроном VI.
Переключение длительностей «Пауза» осуществляется переключателем с контактами S2. Конденсатор С1 заряжается до напряжения открытия транзистора V4 через резисторы R1-R5, набор которых соответствует определенному положению переключателя S2 (7). С открытием транзистора V4 открывается транзистор V5. При этом происходит разряд конденсатора С2 через транзистор V5, и резистор R6. На R6 формируется импульс, который через ограничивающий резистор R11 подается на управляющий электрод тиристора V9.
При открытии тиристора V9 подается напряжение на электропневматические клапаны песочниц, загорается светодиодный индикатор и подается питание на узел формирования импульса открытия тиристора VI2, который работает аналогично узлу формирующему импульс управления тиристором V9.
Напряжение питания через тиристор V9 подается на времязадающую цепочку длительности импульса, которая состоит из переключателя S3 (соответствует позиции 6 на фиг.1) с набором резисторов R19-R23 и конденсатора С5. Напряжение на этой времязадающей цепочке стабилизировано стабилитроном VI6.
Переключение длительностей импульсов осуществляется переключателем с контактами S3. Конденсатор С5 заряжается до напряжения открытия транзистора V13 через резисторы R19-R23, набор которых соответствует определенному положению переключателя S3 (6). С открытием транзистора V13 открывается транзистор V14. При этом происходит разряд конденсатора С5 через транзистор V14, и резистор R18. На R18 формируется импульс, который через ограничивающий резистор R15 подается на управляющий электрод тиристора V12.
Открываясь, вспомогательный тиристор VI2 через конденсатор СЗ (который начинает разряжаться) запирает тиристор V9. Далее вновь начинает формироваться импульс открытия тиристора V9. В результате открытия V9 конденсатор СЗ разряжается, запирая вспомогательный тиристор VI2. Таким образом, поочередное открытие тиристоров V9 и VI2 формирует импульсы включения электропневматических клапанов песочниц и пауз между импульсами.
Импульсный преобразователь подключен параллельно «штатной» кнопке подачи песка - кнопке управления - локомотива на графических материалах не показана.
Устройство работает следующим образом.
Импульсный преобразователь получает питание от цепей управления локомотивом, через тумблер, включаемый машинистом При возникновении боксования или перед заранее известным проблемным участком пути машинист включает импульсный преобразователь. При этом катушки электропневматических вентилей форсунок получают импульсное питание через тиристоры преобразователя с продолжительностью импульсов и пауз между ними, установленными машинистом. В случае если суммарное количество песка, подаваемого под колеса локомотива оказывается недостаточным для прекращения боксования машинист имеет возможность оперативно увеличить продолжительность импульсов подачи песка или уменьшить продолжительность пауз между ними. Указанные управляющие воздействия могут выполняться как в сторону увеличения, так и уменьшения длительности независимо друг от друга.
Подключение выхода импульсного преобразователя параллельно «штатной» кнопке управления пескоподачи обеспечивает возможность работы системы пескоподачи в «штатном» режиме либо в автоматическом -импульсном. Выход из строя импульсного преобразователя не сказывается на работе «штатной» системы.
1. Авторское свидетельство СССР №592645, кл. В 61 С 15/10,1978
2. Патент Российской федерации RU 2164483 С 2 В 61 С 15/10, 2001.
3. Авторское свидетельство СССР №598779 кл. В 60 В 39/04, 1978