Устройство для управления дизелем тепловоза

ьИ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублмк 1 и 660880 О П АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву -(51) М. КлВ 61 С 15/О В 60 К 26/О рисоединением заявки осудорстееннын комитет ссср пе делам нзабретеннй н открытнй(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЕМ ТЕПЛОВОЗА ойство, об арактерис ка скоро й позици атч пар Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройств, обеспечивающих улучшение использования мощности дизеля при разгоне тепловоза.Известно устройство для управления дизелем тепловоза, обеспечивающее поддержание его тягового усилия на заданном уровне до установленной машинистом скорости, а затем регулирую 1 цее тяговое усилие с целью стабилизации этой скорости, содержа 1 цее объединенные ч 1 дравлцческой связью насосы управления, один из которых приводится валом дизеля, а другой колесными парами тепловоза, ссрвозолотцик, цилиндр управления и регулируемый дросссль 111.Однако указанное устройство пригодно лишь при управлении одним дизелем.Известно устройство для управления дизслсм тепловоза, содержащее приводимый от колесной пары датчик скорости и позиционсры силы тяги и скорости, связанные с органом управления регулятором частоты вращения дизеля 121.Однако это устройство не обеспечивает плавного автоматического пзмсг 1 сц 151 силы тяги в период разгона по определеннои программе и стабилизацию заданной скорости в нссколькх точках тяговой характеристики.Цель изобретения - повышение плавности изменения силы тяги в период разгона по определенной программе.Для этого между позиционером силы тяги ц органом управления регулятором частоты вращения дизеля вкгпочен гидроусилитсль со следящим поршцем, выполненным с профилированной поверхностью, а позиционср скорости связан с этим органом управ,синя через толкатель - демпфер и двуцлсчцй рычаг, расположенный в прорези упомянутой профилцрованной поверхности, прц этом золотник гидроусилителя соединен с позиццонером силы тяги упругой связьо и сообщен трубопроводом с датчиком скорости.На фцг. 1 изображено устр1 ш 1 й вид; на фиг. 2 - тяговая хтика.Устройство состоит цз д и сти 1, приводимого колесной о о55 нера 2 силы тяги, гидроусилителя со следящим поршнем, состоящего из золотника 3, связанного с позиционером 2 через предварительно затянутую пружину 4, золотниковую втулку 5 и кинематически связанный с помощью коромысла 6 и штока 7 следящий поршень 8. К профилированной поверхности А поршня 8 пружиной прижат угловой рычаг 9, связанный с органом управления регулятором частоты вращения дизеля. В продольной прорези профилированной поверхности поршня 8 на оси 10 установлен двуплечий рычаг 11, длинное плечо которого с минимальным зазором утопает по отношению к поверхности А, а короткое упирается в толкатель - демпфер 12.Соосно следящему поршню 8 установлен позиционер 13 скорости. Пружина 14, расположенная между ними, является для обоих возвратной. Средняя полость Б золотника гидроусилителя сообщена трубопроводом 15 с напорной масляной магистралью дизеля, а полость В трубопроводом 16,на котором установлен электрогидравлический вентиль 17, с датчиком скорости 1,Позиционеры силы тяги и скорости и гидроусилитель со следящим поршнем смонтированы в одном корпусе и образуют привод регулятора частоты вращения дизеля.Управление дизелем с помощью устройства осуществляется следуюши м образом,1. При закрытом вентиле 17 предлагаемое устройство работает как обычный привод регулятора частоты вращения дизеля.Машинист, перемещая рукоятку контроллера силы тяги и включая в определенной последовательности электропневматические вентили (контроллер и вентили на чертеже не показаны), с помошью позиционера 2, представляющего собой многоступенчатое поршневое устройство, перемещает золотник 3 гидроусилителя. В зависимости от направления движения золотника 3 он открывает во втулке 5 шель, сообщающую полость Г поршня 8 либо с полостью Б, либо с полостью Д. Из полости Б в полость Г поступает масло, и поршень 8, сжимая пружину 14, перемещается вправо до тех пор, пока увлекаемая им через шток 7 и коромысло 6 втулка 5 не перекроет образовавшуюся щель. При сообшении полости Б с полостью Д из первой масло сливается, и пружина 14 перемещает поршень 8 влево до тех пор, пока втулка 5 не разъединит указанные полости.Поршень 8 с помощью профилированной поверхности Е через рычаг 9 воздействует на орган управления регулятором частоты вращения дизеля, увеличивая частоту вращения при перемещении вправо и уменьшая ее при перемещении влево. При таком управлении между толкателем - демпфером 12 в положении, соответствующем максимальной мощности, и позиционером 13 скорости 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 остается зазор, равный 15 - 20/о хода поршня 8.Из изложенного видно, что при отключенном вентиле 17 предлагаемое устройство работает, как обычный привод регулятора дизеля.2, При включенном вентиле 17 у стоящего тепловоза частота врашения дизеля (величина тягового усилия) устанавливается позиционером 2, как было рассмотрено выше, По мере разгона тепловоза масло от датчика скорости 1 поступает в полость В и, сжимая пружину 4, перемешает золотник 3 влево, а поршень 8 перемешается вправо, и частота вращения дизеля (и сила тяги тепловоза) плавно увеличивается сверх установленной позиционером 2. Профиль поверхности А, характеристики датчика скорости 1 и пружины 4 выбираются такими, чтобы частота вращения дизеля и соответствующая сила тяги изменялись при разгоне по желаемой программе.С точки зрения максимального использования сцепного веса тепловоза и мощности дизеля, при недопущении боксования тепловоза, целесообразно иметь программу, которая бы обеспечивала изменение силы тяги по кривой 11, расположенной несколько ниже ограничения по сцеплениюи эквидистантно ей на всем протяжении до внешней тяговой характеристики 111, как показано на фиг, 2.Автоматическое увеличение частоты врагцения дизеля происходит до тех пор, пока ролик рычага 9 движется по профилированной поверхности поршня 8, т. е, до обеспечения максимальной мощности дизеля. Это соответствует точке А на тяговой характеристике. При дальнейшем повышении скорости тепловоза на внешней тяговой характеристике золотник 3 продолжает сжимать пружину 4, поршень 8 перемещается еше на некотором, участке до момента встречи толкателя-демпфера 12 с позиционером 13. Этот участок составляет О - 15/о общего хода поршня 8. В это время ролик рычага 9 движется по участку параллельно оси поршня 8, Встреча толкателя-демпфера 12 с позиционером 13 на тяговой характеристике обозначена точкой Б. Если скорость тепловоза продолжает расти, золотник 3 под действием усиливаюгцегося давления масла от датчика скорости 1 продолжает сжимать пружину 4, поршень 8 перемещается еше вправо, толкатель-демпфер 12, наткнувшись на позиционер 13, устанавливается, а рычаг 11, поворачиваясь вокруг оси 10 по часовой стрелке, отрывает ролик рычага 9 от поверхности поршня 8 и тем самым уменьшает обороты дизеля. При этом снижается сила тяги тепловоза и падает скорость, давление масла от датчика скорости 1 снижается, пружина 4 смещает золотник 3 вправо на соответствующую разности давлений вели 660880чину, поршень 8 смещается влево, толка- тель-демпфер 12, оставаясь неподвижным относительно позиционера 13, выдвигается относительно поршня 8 вправо, рычаг 11, поворачиваясь вокруг оси 10 против часовой стрелки, утапливается в прорези и опускает ролик рычага 9 на профилированную поверхность Е поршня 8. Это приводит к повышению силы тяги и скорости, т. е. скорость и сила тяги тепловоза поддерживаются автоматически возле заданных значений (точка Б). Рычаг 11 может поворачиваться вокруг оси 1 О до установки его поверхности параллельно оси поршня 8, что обеспечивается выбором зазора, который равен примерно 5 - 100/О общего хода поршня 8. Этому положению рычага 11 соответствует минимальнач частота вращения дизеля и соответственно минимальная сила тяги тепловоза.Таким образом, при включенном вентиле 17 предлагаемое устройство обеспечивает плавное изменение силы тяги с максимальным использованием мощности дизеля и сцепного веса тепловоза и стабилизацию заданной скорости в одной из точек внешней тяговой характеристики. Г 1 оследнее обеспечивается за счет того, что поршень 8 гидроусилителя имеет дополнительный ход от золотника 3, и участок на профилированной поверхности поршня 8 гидроусилителя параллелен его оси.3. При включенном вентиле 17 и включении контроллером скорости в определенной последовательности электропневматических вентилей (контроллер скорости и электро- пневматические вентили на чертеже не показаны) поршень позиционера 13 сдвигается влево. Чем левее находится поршень позиционера 13, тем раньше (по скорости тепловоза) он встретится с толкателем-демпфером 12 и, следовательно, поддерживаемая устройством скорость будет меньше. Двухпоршневой позиционер 13 обеспечивает три стабилизированных скорости на каждой позиция контроллера .силы тяги, обозначенные на графике точками С, Д и Е.Так осуществляется стабилизация скорости тепловоза в четырех точках тяговой характеристики, которые могут быть заданы машинистом с помощью контроллера скорости (точки Б, С, Д и Е на графике).10формула изобретенияУстройство для управления дизелем тепловоза, содержащее приводимый от колесной пары датчик скорости и позиционеры силы тяги и скорости, связанные с органом управления регулятором частоты ьрагцения дизеля, отличшои 1 ееея тем, что, с целью повышения плавности изменения силы тяги в период разгона по определенной програм О ме, между позиционером силы тяГи и органом управления регулятором частоты вращения дизеля включен гидроусилитель со следящим поршнем, выполненным с профилированной поверхностью, а позиционер скорости связан с этим органом управления через толкатель-демпфер и двуплечий рычаг, расположенный в прорези упомянутой профилированной поверхности, при этом золотник гидроусилителя соединен с позиционером силы тяги упругой связью и сообщен трубопроводом с датчиком скорости.Источники информации, принятые во внимание при экспертизеЗ 5 1. Авторское свидетельство СССР М 348412, кл. В 61 С 15/00, 1973. 2. Бюллетень технико в экономическинформации МПС. 960, Хо 8, с. 23 - 30,660880 рад. ж к СоТехреТираж Редактор АхмедоваЗаказ 2356/15 ЦНИИпо33035,лиал П П ПИ Гос делам Москва,П (с Патставитель А. Егоровд О, Луговая589нмого комитета СССРений и открытийРаушскап наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектна дарстве изобрет Ж - 35 нт, г,орре ктор М. П ожоодписное