176177. lajstromszámú szabadalom • Fékvezérléssel kombinálható elektro-hidraulikus hajtóberendezés, főleg vasúti járművek részére
9 176177 10 Az 1. ábra szerinti elektrohidraulikus hajtóberendezés része a 20 villanymotor, amely a 21, 22 fogaskerekekkel a hidrodinamikus 24 hajtómű 23 bemenőtengelyét meghajtja. Az alsó menetsebesség tartományra, azaz álló helyzetből való indulásra és adott esetben időnkénti gyorsítási szakaszokra, vagy emelkedők legyőzésére a hidrodinanikus 25 nyomatékváltó, míg az egyéb vontatási üzemmódokra a hidrodinamikus 26 tengelykapcsoló szolgál. A 24 hajtómű 27 kimenőtengelyén a hidrodinamikus 28 fék van és a mechanikus 29 irányváltóműhöz kapcsolódik, amelyből egy-egy 30 kardántengely vezet a 32 forgózsámoly mindkét 31 tengelyhajtóművéhez. A hidrodinamikus 24 hajtómű vezérlését az elektronikus 33 kapcsolóberendezés biztosítja. Ebbe a 33 kapcsolóberendezésbe a következő adatokat vezetjük be: A 34 fordulatszámmérőtől a hajtómű n! bemenőfordulatszámát, a további 35 fordulatszámmérőtől a hajtómű n2 kimenőfordulatszámát, a 20 villanymotorban elhelyezett 36 mérőkészüléktől a motortekercsek T hőmérsékletét, a minden út előtt beállítandó 37 jeladótól az m járműtömeget (mozdony + vontatmány), a 38 gyorsulásmérőtől a mindenkori b járműgyorsulást és végül a 39 motorteljesítmény-kapcsoló jelzését (az ábrázolás egyszerűsítése céljából a 39 motorteljesítmény-kapcsolót a 33 kapcsolóberendezés belsejében tüntettük fel). A 33 kapcsolóberendezés a hidrodinamikus 24 hajtómű fokozatainak automatikus kapcsolását szolgálja. Elektronikus eszközökkel feldolgozza a bemenő adatokat és annak megfelelően vezérli, mint a következőkben ezt egyenként leírjuk, váltakozva a 25 nyomatékváltó és a 26 tengelykapcsoló ki- és bekapcsolását. Az átkapcsolási jel átvitelét a 33 kapcsolóberendezéstől a 24 hajtóműhöz a rajzon jelképesen a 40, 41 vezérlővezetékek jelölik. A 25 nyomatékváltó és 26 tengelykapcsoló be- és kikapcsolása előnyösen töltéssel vagy leürítéssel történik. Az ehhez szükséges hidraulikus vezérlőelemeket a rajz nem jelöli. Álló helyzetből az indulás mindig nyomatékváltó fokozatban történik. A tengelykapcsoló fokozatba való átkapcsolás a következőkben leírt módon történik, melyek megvilágításához a 2. ábrát használjuk, ahol: Zkd a hajtóberendezéssel elérhető tartós vonóerő bekapcsolt tengelykapcsolónál, ZKU a bekapcsolt tengelykapcsoló és a 20 villanymotor túlterhelésre kapcsolt állapota melletti, azaz például 10 perces időtartamig elérhető vonóerő, Z\vd bekapcsolt nyomatékváltónál elérhető tartós vonóerő, amely alsóbb menetsebességeknél a H tapadási vonóerőre korlátozott, Fa, Fb, Fc menetellenállások különböző emelkedőknél, WD a nyomatékváltó hatásfoka tartós teljesítményre bekapcsolt villanymotornál. Feltételezzük, hogy a következőkben a jármű az Fa menetellenállási görbének megfelelő pályán mozog. Akkor, az indulás után, kb. a 9 pont elérésekor, azaz v9 sebesség elérésénél a nyomatékváltófokozatból a tengelykapcsoló fokozatba átkapcsol. Az átkapcsolási folyamat nemcsak egyszerűen a v9 sebesség elérésének függvényében történik, hanem a 33 kapcsolóberendezés a pillanatnyi F9 menetellenállást összehasonlítja az akkor Z’ vonóerővel, amely a tengelykapcsoló fokozatban a pillanatnyi menetsebességnél elérhető lenne. A példában úgy vettük, hogy a 39 motorteljesítmény-kapcsoló D tartós terhelésen áll, így a nevezett összehasonlításnál a tengelykapcsoló fokozatban elérhető Z’ vonóerőként a Zkd tartó vonóerő szerepel. Ezután az átkapcsolás tengelykapcsoló fokozatba attól függően történik, hogy a tengelykapcsoló fokozatban elérhető Z’ vonóerő azonos, vagy bizonyos értékkel nagyobb, mint a pillanatnyi F9 menetellenállás. Más szavakkal elérhető, hogy az átkapcsolás tengelykapcsoló fokozatban elérhető Z’ vonóerő és a pillanatnyi menetellenállás között nagyobb, mint egy bizonyos 1 fölött fekvő Z’/F érték. Itt követelmény lehet, hogy ez a viszony nagyobb legyen, mint 1,5. A különböző v menetsebességekhez különböző Z’/F viszonyszámokat lehet megállapítani és arról is lehet gondoskodni, hogy például v9 sebességnél a Z’/F = 2 és egy nagyobb vg sebességnél a Z’/F például 1,4 legyen. A találmány szerinti automatikus átkapcsoláshoz nyomatékváltó fokozatból tengelykapcsoló fokozatba minden esetben legelőször a mindenkori menetellenállást kell meghatározni. A menetellenállást a nyomatékváltó fokozatban a vonóerő pillanatnyi értéke pl. Zw9 és B9 gyorsítóerő közötti különbség adja. A ZW9 vonóerő a pillanatnyi v9 menetsebességből és a 39 motorteljesítmény-kapcsoló állásából, míg a B9 gyorsítóerő az előre megadott m járműtömeg és a folyamatosan mért b gyorsulás szorzataként adódik. A pillanatnyi F9 menetelleriállás a ZW9 és a B9 értékek különbsége. Ez kerül összehasonlításra a tengelykapcsoló fokozatban elérhető Z’ vonóerővel. Az adott esetben a 2. ábrából minden további nélkül látható', ' hogy a Z’ többször nagyobb, mint az F9, így á kapcsolóberendezés most már tengelykapcsoló- fokozatba kapcsol. A 2. ábra még egy további lehetséges üzemállapotot ábrázol. Feltételezzük, hogy a jármű v8 menetsebességgel halad egy erős emelkedőn (az Fc menetellenállás görbe 8 pontja), amelynél - mint előbb - a 39 motorteljesítmény-kapcsoló tartós terhelésen áll. A 8 pontot az jellemzi, hogy az Fc menetellenállásgörbe és a ZWD nyomatékváltó tartósvonóerő - jelleggörbe metszéspontjában van, azaz a feltételezett esetben nincs gyorsítóerő. A 33 kapcsolóberendezés itt is folyamatosan összehasonlítja a pillanatnyi menetellenállást azzal a vonóerővel, amely a tengelykapcsoló fokozatban akkor elérhető lenne. A pillanatnyi menetellenállás itt azonos a Zwg vonóerővel, amely mint az előbbi példánál a pillanatnyi v8 menetsebességből és a 39 motorteljesítmény-kapcsoló állásából adódik. Mint látjuk, a menetellenállás nagyobb, mint a tengelykapcsoló fokozatban elérhető Z’ vonóerő. Ennek következtében a 33 kapcsolóberendezés biztosítja, hogy a 8 munkapontnál a nyomatékváltó fokozat legyen bekapcsolva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
