УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Полезная модель относится к системам диагностики тормозной системы железнодорожного подвижного состава.
В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения выбрано устройство для диагностирования тормозного оборудования подвижного состава (Патент РФ №86539, МПК B60T 17/22, 2009 г.). Указанное устройство содержит пневматический блок, соединенный входом с напорной магистралью, а выходом - с тормозной магистралью в головной части подвижного состава; блок контроля и управления с радиомодемом и мобильный измеритель давления с радиомодемом, выполненный с возможностью подсоединения к тормозной магистрали в хвостовой части подвижного состава, при этом пневматический блок содержит фильтр и прецизионный регулятор давления, входы которых подсоединены к напорной магистрали, электропневматический преобразователь, вход которого связан с выходом фильтра, вход управления подключен к блоку контроля и управления, а выход подсоединен к входу управления прецизионного регулятора давления, электропневматический клапан, вход которого соединен с выходом прецизионного регулятора давления, а вход управления подключен к блоку контроля и управления, датчик давления, соединенный своим выходом с блоком контроля и управления, датчик расхода воздуха и блок обработки данных расхода, при этом первый выход датчика расхода воздуха подсоединен к входу блоку обработки данных расхода, выход которого связан с блоком контроля и управления, а второй выход датчика расхода воздуха, являющийся выходом пневматического блока, подсоединен к тормозной магистрали в головной части подвижного состава.
Недостатком указанного устройства являются ограниченные функциональные возможности, поскольку оно не позволяет с требуемой точностью измерить плотность тормозной сети подвижного состава в широком диапазоне расхода сжатого воздуха, характерном для использования устройства в различных режимах диагностирования тормозного оборудования подвижного состава и при различном числе подсоединенных к устройству вагонов. Как следствие, снижается возможность и достоверность обнаружения такого дефекта тормозного оборудования как замедленный отпуск тормозов.
Технический результат полезной модели заключается в разработке устройства для диагностирования тормозного оборудования подвижного состава с более широкими функциональными возможностями, обеспечивающего надежное и достоверное обнаружение замедленного отпуска тормозов в широком диапазоне расхода сжатого воздуха в тормозной сети подвижного состава.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для диагностирования тормозного оборудования подвижного состава, содержащее пневматический блок, соединенный входом с напорной магистралью, а выходом - с тормозной магистралью в головной части подвижного состава; блок контроля и управления с радиомодемом и мобильный измеритель давления с радиомодемом, выполненный с возможностью подсоединения к тормозной магистрали в хвостовой части подвижного состава, при этом пневматический блок содержит фильтр и прецизионный регулятор давления, входы которых подсоединены к напорной магистрали, электропневматический преобразователь, вход которого связан с выходом фильтра, вход управления подключен к блоку контроля и управления, а выход подсоединен к входу управления прецизионного регулятора давления, электропневматический клапан, вход которого соединен с выходом прецизионного регулятора давления, а вход управления подключен к блоку контроля и управления, датчик давления, соединенный своим выходом с блоком контроля и управления, датчик расхода воздуха и блок обработки данных расхода, при этом первый выход датчика расхода воздуха подсоединен к входу блока обработки данных расхода, выход которого связан с блоком контроля и управления, а второй выход датчика расхода воздуха, являющийся выходом пневматического блока, подсоединен к тормозной магистрали в головной части подвижного состава, снабжено дросселем, вход которого соединен с выходом прецизионного регулятора давления, а выход подсоединен к входу датчика расхода воздуха; выход электропневматического клапана подключен к выходу датчика расхода воздуха, а выход прецизионного регулятора давления соединен с входом датчика давления.
Указанный технический результат достигается также тем, что дроссель выполнен нерегулируемым.
Полезная модель иллюстрируется чертежом. На фиг.1 схематически изображено заявляемое устройство, на фиг.2, вид А, иллюстрируется выполнение тормозной системы вагона.
Устройство для диагностирования тормозного оборудования подвижного состава включает пневматический блок 1, блок контроля и управления 2 с радиомодемом 3 и мобильный измеритель давления 4 с радиомодемом 5. Пневматический блок 1 включает фильтр тонкой очистки сжатого воздуха 6, электропневматический преобразователь 7, прецизионный регулятор давления 8, электропневматический клапан 9, дроссель 10, датчик давления 11, датчик расхода воздуха 12 и блок обработки данных расхода 13. Входы фильтра 6 и прецизионного регулятора давления 8 подключены к напорной магистрали 14, при этом точка подсоединения фильтра 6 и регулятора 8 к напорной магистрали 14 является входом пневматического блока 1. Выход фильтра 6 подключен к входу электропневматического преобразователя 7. Выход преобразователя 7 связан с входом управления прецизионного регулятора давления 8, выход которого соединен с входом датчика давления 11. Вход клапана 9 подключен к выходу регулятора давления 8, выход подсоединен к выходу датчика расхода воздуха 12, а вход управления связан с блоком контроля и управления 2. Выход регулятора давления 8 соединен с входом датчика давления 11. Первый выход датчика расхода воздуха 12 подсоединен к входу блока обработки данных расхода 13, выход которого связан с блоком контроля и управления 2. Второй выход датчика 12, являющийся выходом пневматического блока 1, подключен к тормозной магистрали в головной части подвижного состава. Блок контроля и управления 2, к которому подключен радиомодем 3, связан с входами управления электропневматического преобразователя 7, и с выходом датчика давления 10.
Тормозная система вагона включает тормозную магистраль 15 подвижного состава 16, к которой подсоединен воздухораспределитель 17, связанный одним концом с запасным резервуаром 18, а другим концом - с тормозным цилиндром 19.
Заявляемое устройство работает следующим образом. Вход пневматического блока 1 подсоединяется к напорной магистрали 14, а выход - к тормозной магистрали 15 в головной части подвижного состава 16. Мобильный измеритель давления 4 подсоединяется к тормозной магистрали 15 в хвостовой части подвижного состава 16. В соответствии с заданной программой проверки тормозной магистрали подвижного состава блок контроля и управления 2 формирует управляющие сигналы, с помощью которых задаются требуемые режимы управления тормозным оборудованием (величина зарядного давления, ступени торможения, темпы изменения давления и др.).
Электропневматический преобразователь 7 управляет работой прецизионного регулятора давления 8, формируя задающее давление, величина и темп изменения которого определяют пневматические режимы диагностирования тормозного оборудования. Величина давления на входе тормозной магистрали 15 измеряется датчиком 11 и поступает в блок 2. Величина давления на выходе тормозной магистрали 15 измеряется мобильным измерителем давления 4 и посредством радиомодема, связанного с мобильным измерителем 4, передается на радиомодем 3, и далее - в блок управления 2.
Введение в состав устройства датчика расхода воздуха 11 и блока обработки данных расхода 12 позволяет обнаружить замедленный отпуска тормозов. Это достигается следующим образом.
В момент торможения подвижного состава срабатывает тормозной цилиндр 19, запасной резервуар 18 тормозной системы вагона отключается от тормозной магистрали 15 и подключается к воздухораспределителю 17, в результате чего давление снижается. При отпуске тормозов резервуар 18 снова подключается к тормозной магистрали 15, увеличивая расход сжатого воздуха на время своей зарядки.
Датчик 12 измеряет расход проходящего через него воздуха. Дроссель 10 предварительно калибруется, и размер его проходного отверстия выбирается при этом таким, чтобы расход протекающего через датчик 12 воздуха находился в пределах рабочего диапазона датчика 12. При измерении малых расходов воздуха (меньше нижней границы рабочего диапазона датчика 12) клапан 9, включенный параллельно цепи: дроссель 10 - датчик расхода 11 - закрыт, и весь поток воздуха проходит через датчик 12. При измерении больших расходов воздуха (больше верхней границы рабочего диапазон датчика 12) соответствующий сигнал с выхода датчика 12 поступает на блок 13, и далее - с блока 13 на блок 2. По команде блока 2 клапан 9 открывается, и большая часть потока воздуха проходит через клапан 9. В этом режиме датчик 12 измеряет расход только части общего потока воздуха. В блоке 13 по измеренной датчиком 12 величине расхода и известному размеру проходного отверстия дросселя 10 (и, соответственно, по известной доле потока воздуха, проходящего через датчик 12) рассчитывается полный расход всего потока воздуха.
Путем анализа в блоке 13 динамики расхода воздуха, измеряемого датчиком расхода воздуха 12 в течение определенного времени (спустя примерно 120 сек, т.е. после перехода в установившийся режим, что соответствует максимальному регламентному времени отпуска тормозов), определяется количество вагонов, в которых произошел за это время отпуск тормозов. Если количество «всплесков» - резких увеличений расхода воздуха
- равно числу вагонов подвижного состава, то это говорит о нормальной работе тормозной системы. Если количество «всплесков» меньше числа вагонов (т.е. отпуске произошел не во всех вагонах), то процесс мониторинга динамики тормозов продолжается в течение некоторого времени (1-2 мин.). Появление «всплеска» в этот период говорит о факте замедленного отпуска.
Организация прохождения потока воздуха (при большом расходе) по двум параллельным цепям, одна из которых образована клапаном 9, а другая - последовательным соединением дросселя 10 и датчика расхода 11, позволяет существенно расширить диапазон измерения расходов воздуха, и, как следствие - обеспечивает возможность надежного и достоверного обнаружения «всплесков» и, соответственно - замедленного отпуска тормозов в различных режимах диагностирования тормозного оборудования подвижного состава.
Выходной сигнал блока 12 поступает в блок контроля и управления 2, который осуществляет регистрацию, хранение и визуализацию результатов измерений, информационное взаимодействие устройства с внешним терминалом для передачи результатов диагностики тормозного оборудования на центральный пост оператора пункта подготовки вагонов или пункта текущего отцепочного ремонта, формирует рекомендации по процедуре дальнейшей работы с тормозным оборудованием подвижного состава.
Таким образом, заявляемое устройство обладает по сравнению с ближайшим аналогом более широкими функциональными возможностями.