Патент на изобретение №2342727

(54) КОНТРОЛЛЕР ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ ВАГОНОВ МЕТРОПОЛИТЕНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к транспортному оборудованию, предназначенному для формирования команд управления тяговыми электроприводами вагонов, прежде всего вагонов метрополитена. Техническим результатом является повышение надежности и безопасности за счет разнесения системы управления контроллера и силовой сети питания поездных проводов, улучшение эргономики компоновки кабины машиниста. Контроллер содержит сблокированные между собой реверсивный и главный валы с соответствующими рукоятками и механизмом фиксации главного вала. На главном валу установлен кодовый диск, закрепленный с возможностью взаимодействия с блоком считывающих датчиков. Устройство имеет дешифратор с гальванически развязанными выходами и электромагнитный контактор. При этом входы дешифратора соединены с соответствующими выходами блока считывающих датчиков, а каждый выход дешифратора подключен к выводу одной из катушек электромагнитного контактора. Контакты электромагнитного контактора подключены к поездным проводам. При этом реверсивный и главный вал контроллера могут быть расположены перпендикулярно друг другу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к транспортному оборудованию, предназначенному для использования в управлении транспортными средствами для формирования команд управления тяговыми электроприводами вагонов, прежде всего вагонов метрополитена.

Уровень техники

Известен кулачково-контакторный контроллер КВ-70 (Руководство по эксплуатации вагонов метрополитена моделей 81-717.5 и 81-714.5 Акционерное общество «Метровагонмаш», М., Транспорт», 1993, стр.43). Известный кулачково-контакторный контроллер выполнен в виде единого блока, содержит верхнее и нижнее основания, соединенные между собой угольниками и рейками. Внутри корпуса размещены два барабана: главный и реверсивный, расположенные на одном валу и сблокированные между собой. Главный барабан служит для управления движением поезда и через расположенный на нем кулачково-контакторный переключатель рукояткой управления может переводиться в семь положений: нулевое, три ходовых, три тормозных, при этом переключатель имеет 18 кулачково-контакторных элементов, которые включают и отключают питание соответствующих поездных проводов, через изоляционные шайбы, поворачивающиеся от перемещения главной рукоятки, Реверсивный барабан предназначен для изменения направления движения поезда: «о», «Вперед», «Назад», также используя для этого кулачково-контакторный переключатель.

Недостатком известного контроллера является то, что включение (выключение) контакторных элементов осуществляется механически усилиями машиниста при повороте валов, обладающих большими массогабаритами, кроме того, отсутствует развязка системы управления главного вала контроллера, расположенная на рабочем месте машиниста, прежде всего ручки, и питающих поездных проводов.

Надежность и безопасность работы контроллера ограничена механическими контактными переключателями, при этом соосное расположение валов с преобладанием одного из габаритных размеров ограничивает возможности компоновки рабочего места.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное решение, является повышение надежности и безопасности контроллера за счет разнесения системы управления контроллера и силовой сети питания поездных проводов при одновременной возможности улучшить эргономику компоновки кабины машиниста.

Сущность изобретения

Заявленный технический результат достигается тем, что в контроллере, содержащем сблокированные между собой реверсивный и главный валы с соответствующими рукоятками управления и механизмом фиксации главного вала, на главном валу установлен кодовый диск, с которым взаимодействует блок считывающих датчиков, выходы которых соединены с адаптером (дешифратором), при этом каждый выход адаптера подключен к выводу одной из катушек электромагнитного контактора, вторые выводы которых подключены к минусу источника питания, а контакт контактора к поездным проводам. При этом реверсивный и главный вал контроллера расположены под углом друг другу.

Использование комбинации «датчики – кодовый диск», уникальный код которого определяет каждую позицию вала, а датчик преобразует его в двоичный сигнал, широко известно из уровня техники, в том числе с использованием оптоэлектронных устройств.

Известен контроллер для управления транспортным средством по патенту RU 2210127, публ. 10.08.2003, где реализована эта комбинация в системе механизма фиксации вала контроллера. Однако раскрытая в указанном патенте конструкция контроллера не решает поставленной задачи, поскольку при отсутствии реверсивного вала невозможно обеспечить режим изменения направления движения (реверсирования) вагона (поезда), а в силу маломощности выходного сигнала датчиков известная конструкция не может быть использована в вагонах метрополитена взамен кулачково-контакторных контроллеров, например КВ-70, т.к. не способна коммутировать большую нагрузку в поездных проводах.

Отличительным признаком заявленного устройства, влияющим на достижение заявленного технического результата помимо известной комбинации «кодовый диск-датчики» является введение в электрическую схему контроллера адаптера (дешифратора) и электромагнитных контакторов с указанными выше соединениями между ними и блоком датчиков.

На фиг.1 представлен пример конструктивного выполнения механической части контроллера. Контроллер состоит из рукояток управления 1.1. и 1.2., реверсивного вала 2 с изоляционными кулачками 3 контакторных устройств 4, главного вала 5, блокировочного устройства 6 между реверсивным валом 2 и главным валом 5, механизма фиксации главного вала (на фиг.1 не показан), кодового диска 7, блока датчиков 8.

На фиг.2 представлена структурная электрическая схема контроллера, где выходы 8.1., 8.2., 8.3. блока датчиков 8 соединены с соответствующими входами 9.1., 9.2. и 9.3. адаптера (дешифратора). Каждый выход 9.4., 9.5…9.N. адаптера (дешифратора) соединен с выводом катушки одного из электромагнитных контакторов 10.1., 10.2…10N., вторые выводы катушек электромагнитных контакторов 10.1.,…10N. подключены к минусу источника питания, а контакт контактора соединен с поездными проводами.

Устройство работает следующим образом. Реверсивный вал 2 с изоляционными кулачками 3 имеет три положения: «вперед», «О», «назад». Главный вал 5 для вагонов метро имеет семь положений «Тормоз2», «Тормоз1А», «Тормоз 1», «0», «Ход1», «Ход2» и «Ход3».

В исходном состоянии (управление вагоном не осуществляется) реверсивный вал 2 и главный вал 5 находятся в положении «0». Перевести главный вал 5 не позволяет блокировочное устройство. Только после перевода рукоятки управления реверсивного вала в положения «Вперед» или «Назад» возможен перевод главного вала 5 в положения «Ход1», «Ход2», «Ход3», «Тормоз1», «Тормоз1А» и «Томоз2». На положениях «Вперед», «Назад» через контактные устройства подается питание на габаритные фонари и фары, а также через соответствующие поездные провода на аппараты, управляющие направлением движения поезда. Каждому положению главного вала 5, с помощью кодового диска 6, на выходах 8.1., 8.2. и 8.3. датчиков, которые, как и в известном решении, могут быть выполнены оптоэлектронными, формируется по известной схеме двоичный код, который поступает на входы 9.1., 9.2. и 9.3. адаптера (дешифратора) 9. С учетом поступающего кода от блока датчиков и установленной программы в адаптере (дешифраторе) осуществляется управление подачей питания на соответствующие катушки контакторов 10.1., 10.N., а через контакты контакторов подается питание на поездные провода, подключенные к аппаратам управления режимом движения вагона (поезда). Вернуть реверсивный вал 2 в положение «0» возможно только после установки главного вала 5 в положение «0».

При заявляемой коммутации контроллер может быть смоделирован как конструкция, состоящая минимум из двух блоков: блока режима движения с переключателем направления движения и блока подачи питания на соответствующие поездные провода. В такой конструкции блок задания режимов с переключателем направления может располагаться в зоне рабочего места машиниста, а блок подачи питания на поездные провода может быть вынесен вне кабины машиниста. Кроме того, перпендикулярное расположение валов обеспечивает равенство габаритных размеров контроллера, что позволяет улучшить компоновку рабочего места машиниста.

Формула изобретения

1. Контроллер для управления тяговыми электроприводами вагонов метрополитена, характеризующийся тем, что содержит сблокированные между собой реверсивный и главный валы с соответствующими рукоятками и механизмом фиксации главного вала, при этом на главном валу установлен кодовый диск с возможностью взаимодействия с блоком считывающих датчиков, выходы которых соединены с входами дешифратора, каждый выход которого подключен к выводу одной из катушек электромагнитного контактора, а контакты электромагнитного контактора подключены к поездным проводам.

2. Контроллер для управления тяговыми электроприводами вагонов метрополитена по п.1, отличающийся тем, что реверсивный и главный валы расположены перпендикулярно друг другу.

РИСУНКИ