УСТРОЙСТВО ИСПЫТАНИЯ ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть использована на тяговом подвижном составе для проверки технических характеристик тормоза грузовых вагонов после ремонта.
Известно устройство испытания тормозного оборудования грузовых вагонов, состоящее из двух самостоятельно функционирующих частей: передвижной установки и стационарного блока. В состав передвижной установки входят три датчика давления, два датчика перемещения два датчика силы, блок управления, электропневматический блок, устройство выпуска воздуха, регистрирующее устройство, плата питания, источник питания и индикатор. Стационарный блок включает в себя считывающее устройство, персональную и принтер. С блока управления на электропневматический блок поступают в соответствии с заданной программой управляющие сигналы. Электропневматический блок управляет входящими в него электропневматическими вентилями регулированием подачи воздуха из питающей в тормозную магистраль и ее разрядкой в атмосферой. Приборы автотормозной системы (воздухораспределитель, авторегулятор тормозных рычажных передач и, автоматический переключатель режимов торможения) срабатывают под воздействием управляющих сигналов в различных задаваемых программой испытаний рабочих режимах (разрядке, торможении и «перекрыше»). Сила нажатия тормозных колодок к поверхности катания колес измеряется с помощью датчика силы. Данные о работе тормоза снимаются датчиками давления, силы и перемещения. На основе полученной информации определяются характеристики тормозного оборудования, делаются выводы о его работоспособности и возможных неисправностях. Данные о контролируемых параметрах выводятся на индикатор блока управления и регистрируются. Испытания тормозного оборудования проводятся в автоматическом цикле, состоящем из последовательных проверок. На основе полученной информации определяются характеристики тормозного оборудования, делаются выводы о его состоянии и возможных неисправностях. При работе устройства контролируются все основные параметры тормозной системы; силы нажатия тормозных колодок на всех режимах работы воздухораспределителя; действие авторегулятора. При наличии неисправностей тормоза устройство определяет их источник [1]. Недостатками
этого устройства являются: низкая надежность датчика линейного перемещения, который крепится на шток тормозного цилиндра; большие трудозатраты при монтаже датчиков давления и перемещения на тормозной цилиндр; дорогостоящая и ненадежная, часто повреждаемая в эксплуатации кабельная связь между измерительными датчиками и блоком управления.
Целью создания полезной модели является повышение надежности работы датчика линейного перемещения, крепящегося на шток тормозного цилиндра, уменьшение трудозатрат для монтажа датчиков давления и перемещения на штоке тормозного цилиндра, создание надежной и дешевой связи между измерительными датчиками давления, перемещения и силы с блоком управления устройства.
Указанная цель достигается с помощью размещения датчика давления и оптического датчика перемещения в одном общем корпусе, крепления этого корпуса к контрольному отверстию в корпусе тормозного цилиндра, использования канала радиосвязи между всеми датчиками давления, перемещения и силы с блоком управления устройства.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства испытания тормозного оборудования грузовых вагонов. На фиг.2 представлена схема размещения датчиков давления и перемещения в одном корпусе. На схемах использованы следующие цифровые обозначения: 1 - датчик давления, установленный на воздушном резервуаре; 2 - датчик давления, установленный на тормозной магистрали; 3 - датчик перемещения, установленный на тормозном цилиндре; 4 - датчик перемещения, установленный на авторегуляторе тормозных рычажных передач; 5 - датчик силы, установленный на тормозной колодке одной из тележек вагона; 6 - датчик силы, установленный на тормозной колодке второй тележки вагона; 7 - блок управления; 8 - электропневматический блок; 9 - устройство выпуска воздуха; 10 - датчик давления, установленный на тормозном цилиндре; 11 - регистрирующее устройство; 12 - плата питания; 13 - источник питания; 14 - индикатор; 15 - считывающее устройство; 16 - персональная ЭВМ; 17 - принтер; 18 - передвижная установка; 19 - стационарный блок; 20 - питающая магистраль; 21 - тормозная магистраль; 22 - атмосфера; 23 - воздушный резервуар; 24 - канал радиосвязи; 25 - шток тормозного цилиндра; 26 - поршень тормозного цилиндра; 27 - контрольное отверстие тормозного цилиндра; 28 - корпус тормозного цилиндра; 29 - корпус, в котором размешены датчик давления и датчик перемещения; 30 - тормозной цилиндр.
Устройство (фиг.1) состоит из двух самостоятельно функционирующих частей: передвижной установки 18 и стационарного блока 19. В состав передвижной установки 18 входят датчики давления 1, 2 и 10, перемещения 3 и 4, силы 5 и 6, блок управления 7, электропневматический блок 8, устройство выпуска воздуха 9, регистрирующее устройство 11, плата питания 12, источник питания 13 и индикатор 14. Стационарный блок 19 включает в себя считывающее устройство 15, персональную ЭВМ 16 и принтер 17. Датчик давления 1 устанавливается на воздушный резервуар, датчик давления 2 устанавливается на тормозную магистраль 21, датчик давления 10 устанавливается на тормозной цилиндр 30 вагона. Датчик перемещения 3 устанавливается на тормозной цилиндр 30, датчик перемещения 4 устанавливается на авторегулятор тормозной системы вагона (не показан). Датчик силы 5 устанавливается на тормозной башмак (не показан) первой тележки, датчик силы 6 устанавливается на тормозной башмак (не показан) второй тележки вагона. Датчик давления 10 (фиг.2) и датчик перемещения 3 установлены в одном корпусе 29, который крепится к контрольному отверстию 27 в корпусе 28 тормозного цилиндра 30.
Устройство работает следующим образом. С блока управления 7 на электропневматический блок 8, управляющего входящими в его состав электропневматическими вентилями (не показаны), которые обеспечивают регулирование подачи воздуха из питающей магистрали 20 в тормозную магистраль 21 и ее разрядку в атмосферу 22, подаются в соответствии с заданной программой управляющие сигналы. Происходит срабатывание тормозных приборов испытуемого грузового вагона: воздухораспределителя, авторегулятора тормозных рычажных передач, авторежима и тормозной системы в различных задающихся программой режимах: разрядки, торможения и «перекрыши». Также происходит прижатие тормозных колодок к поверхности катания колеса, сила которого измеряется с помощью датчиков силы 5 и 6. Данные о работе тормоза снимаются датчиками давления 1, 2 и 10, силы 5 и 6, перемещения 3 и 4 и по каналу радиосвязи 23 передаются в блок управления 7. Канал радиосвязи 23 обеспечивает организацию обмена данными между датчиками, радиопультом (не показан) и контроллером 9 (не показан). На основе полученной информации определяются характеристики тормозного оборудования, делаются выводы о его состоянии и возможных неисправностях. Данные о контролируемых параметрах и их оценки выводятся на индикатор блока
управления и регистрируются. Испытания тормозного оборудования проводятся в едином автоматическом цикле, который состоит из последовательных проверок. По окончании любой проверки в зависимости от ее результата оператор может прервать выполнение для исправления обнаруженных неисправностей. Текущие значения технических параметров тормоза выводятся на индикатор 14 во время испытаний. Результаты в кодированном виде записываются в энергонезависимую память. Энергонезависимая память может быть перенесена на специальное считывающее устройство, подключенное к персональной ЭВМ 16. На основе полученной информации по записанной в процессоре блока управления передвижной установки устройства программе определяются характеристики тормозного оборудования, делаются выводы о его состоянии и возможных неисправностях. По окончании любой проверки в зависимости от ее результата оператор может прервать выполнение для исправления обнаруженных неисправностей. Перед началом испытаний тормозного оборудования вагона в регистрирующее устройство с помощью клавиатуры (не показана на рисунке) вводятся исходные данные. Это - номер вагона, масса тары вагона, тип тормозных колодок, тип главной части воздухораспределителя и его заводской номер, тип магистральной части воздухораспределителя и его заводской номер; тип двухкамерного резервуара; наличие авторежима, его тип и заводской номер; наличие авторегулятора, его тип и заводской номер; наличие стояночного тормоза. Это позволяет повысить технологическую дисциплину и контролировать состояние каждой тормозной системы каждого испытуемого вагона и вести контроль эксплуатационной надежности каждого тормозного прибора.
При работе устройства контролируются следующие параметры тормозной системы: время зарядки тормозной системы; плотность тормозного воздухопровода; нечувствительность воздухораспределителя к снижению давления в тормозной магистрали темпом мягкости; величина дополнительной разрядки воздухораспределителя; чувствительность к торможению; чувствительность к отпуску тормозов; давление в тормозном цилиндре при порожнем, среднем и груженом режимах работы воздухораспределителя при полном служебном торможении; выход штока тормозного цилиндра; плотности тормозной системы вагона в заторможенном и заряженном состоянии; силы нажатия тормозных колодок на всех режимах работы воздухораспределителя; гидравлическое сопротивление тормозной магистрали; действие авторегулятора.
Достоинствами заявляемого устройства являются упрощение установки датчиков давления и перемещения на корпус тормозного цилиндра, что значительно экономит время на закрепления датчиков при проведении испытаний грузовых вагонов и повышает производительность труда. Использование оптического датчика перемещения, устанавливаемого на тормозной цилиндр, повышает точность измерений и надежность устройства, поскольку в таком датчике отсутствуют подвижные части. Размещение оптического датчика перемещения внутри корпуса датчика давления, который крепится к контрольному отверстию в корпусе тормозного цилиндра, позволяет предотвращать загрязнения оптики. Использование такой конструкции датчика давления и оптического датчика перемещения, при которой они заключены в один корпус, позволяет проводить испытания в сложных условиях эксплуатации, а радиосвязь между измерительными датчиками давления, перемещения и силы с блоком управления устройства является гораздо дешевле и надежнее кабельной связи, используемой в аналогичных устройствах.
Источники информации
1. Патент на полезную модель России №54569, МКИ В60Т 17/22, В60Т 13/26, В60Т 15/60, приоритет от 2006.02.21.