4.11.Тепловоздардағы диагностика жүйесі

Тепловоздарды пайдалану сенімділігін арттыру жолдарының

бірі болып ернеулі диагностикалық құрылғы болып табылады. Диагностикалық ернеулі жүйе 2ТЭ10, ЧМЭ3, ТЭМ2, 2ТЭ116 типті теловоздарда “ күрделі жөндеудің қызмет ету мерзімін ұзартуда” (КЖМ) деп аталатын жүйе қойылады.

Статистикалық жөндеу деректерінен белгілі болғанындай, тепловоз жабдықтарының кенеттен істен шығуының көпшілік бөлігі механикалық зақымдалумен байланысты (сынуы, жарықшақтануы, айырылуы және т.б.). Бірақ ернеулі диагностикалық жүйе тапсырмаларының алдында осындай кенеттен істен шығуды тануы мақсатты емес, біріншіден олардың аяқ астынан күшіне; екіншіден, тіпті локомотив бригадаларының диагностикаларында істен шығуы белгілі болғанда, ереже бойынша,себептерін анықтау мүмкіндігі жоқ, уақытша шаралардың қолданылуы локомотив қозғалысын поездбен жалғастыру.

Тепловоздарды пайдалануда ақаулы болуы локомотив

жабдықтарының келесі кенеттен істен шығуы мүмкін болады: температура режимінің бақыланбай бұзылуы, әр түрлі жабдықтардың құрылым сапасының төмендеуі, оның ішінде отын шығындарының өсуі тартым жұмыстарының дизель бірлігімен жүргізілуі. Тепловоз жабдықтарының кенеттен істен шығу саның (бірінші кезекте бұл дизельге қатысты) ернеулі диагностикалық жүйенің бұл жабдықтың жұмысын жетуге болатын қосымша көрсеткіштерін үнемі бақылаумен азайтуға болады.

Істен шығу себептері электржабдықтары элементтерінің және локомотивтің басқа жабдықтарының (мақсаттылықтың бұзылуы және электр

тізбектерінің сапасы, релелі-түйіспелі аппараттардың және т.б. зақымдануы)

бұзылуы болуы мүмкін.Осындай істен шығудың салдары осы және басқа дәрежеде локомотив бигадалары орната алуы мүмкін бірақ жабдықтардың қалыпты жұмысының бұзылу себептері толық табылмай,яғни оларды іздеу үшін бақылаудың арнайы алгоритимі қажет(тексеру).

Локомотив бригадалары іздестіру жолдарында тепловоз жабдықтарының ақауымен, қозғалыс қауіпсіздігіне қауіп төндіретін ақаулармен бетбе-бет келуі мүмкін. Осындай жағдайларда оған қауіп қатердің жақындауы туралы білу манызды, өйткені мүмкіндігінше ақаулықтың тез күшейюін және поезд қозғалысын мезгілінен тыс тоқтату мүмкін болады. Доңғалақты маторлы блоктарда үйкелістерді тораптардың диогностикасында, техникалық жағдайы қозғалыс қауіпсіздігімен анықталатын, деполарда арнайы құралдармен мақсатты жүргізілетін локомотив қозғалысы кезінде.

Энергетикалық тиімділікті графиктік және қаіпсіз маршрут бойынша жүріп өтуін анықтауға болады.

Ернеулі диагностика локомотив бригадаларының еңбек шартын жақсартады локомотив жабдықтарының жұмысында негізгі көрсеткіштерін бақылауда локомотив қозғалыс уақытында тепловоздың апат жағдайының мүмкін бағаларын құрылғыларда, бақылауда солай аталатын негізгі кезекші көрсеткіш жұмысының оның жабдықтарының, кенейтілген деректердің мәндерін бақылау, машинистің кабинасынан тыс аспаптардың штаты бойынша бағаланатын.

Ернеулі құрылғыны бағалауға және анықтауға болады: дизельдің отын жүйесімен май сүзгіш агрегатының ластану дәрежесі; шатунды, түпкілікті тозудың мөлшерін және дизельдің иінді білігінің сәйкес келетін мойнағы; дизель цилиндрінде жұмыс процесінің жалпы сапасы; турбо компрессордың жалпы жағдайы;дизелдің иінді білігінң айналу жиелігінң реттегішіндегі ақаулықтар; жалпы дизельді-генераторлы қондырғының энергетикалық тиімділігі; түзеткіш қондырғының жағдайы; электр сызбасының жоғарғы вольтті және төменгі вольтті тізбектерінің оқшаулағыш кедергісі; аккумулятор батареяларының қалған сыйымдылығы; тартым двигателі бойынша токты тарату; тартым және қосалқы генераторлардың қоздырғыш жүйесінде және тізбектерінде ақаулықтар; электрқозғалтқыш тізбектерінің ақаулықтары және тежегіш компрессорды басқару; тайғақ подшипниктердің жағдайы; автоматты реттегіш жүйесінде температураның, судың және майдың ақаулықтары, салқындату жүйесінде кенейтілген бактағы судың деңгейі, оның кету жылдамдығы бактын толық толуымен болжам мезетімен; салқындату контурінің гидравликалық сипаттамасы; салқындату контурінің радиаторларының жылу жұтқыш қасиеті; апатты- ескерту белгілерінің іске қосылу себептері.

Бірақ диагностиканың ернеулі жүйесінің мүмкіндіктерін кенейту мен терендету өлшегіш түрлендіргіштердің санының артуына әкеледі, байланыс желісі, коммутация элементтері, яғни жүйенің ұстауына, олардың сенімділігінің төмендеуіне және пайдалану бойынша қатар жүретін шығындардың көбейюіне әкеледі.Бұл үшін 50-ден аса белгілерді анықтау талап етіледі және 80-нен аса электрлік, жылу физикалық пен жабдықтын 4 жиелік мөлшерін өлшеу керек.

Ернеулі диагностикалық қондырғылар негізгі тапсырмаларды шешеді:орынды оперативті іздеу және тепловоз жабдықтарының бақылауын істен шығу себептерінің мүмкіндіктерін анықтау локомотив бригадаларының шараларымен тез жөндеу үшін, сонын ішінде уақытша, тепловоз қозғалысын поездбен қуып жету бойынша тіпті күш қондфырғысының қуатының төмендеуі кезінде; тепловоз жабдығының жалпы техникалық жағдайдың бақыланатын кесек бағасы; ақпараттық базаны дайындау шешім қабылдау үшін локомотивтің тереңдетілген диагностикасының қажеттілігі туралы депо жағдайында стационарлы диагностикалық қондырғымен немесе техникалық диагностиканың арнайы құралдарымен; диагностикалық ақпаратты жинақтау, сақтау және беру стационарлы құралдар диагностикасына қалған ресурстарды болжау үшін; өзарақозғалыстың стационарлы диагностика жүйесіне оның өлшеу станцияларының сапасын бақылайды. Тепловоздардың аппарат құралдарының ернеулі диагностика жүйесінің ішіне жатады: ақпаратты өңдеудің құрылғысы (орталық микропроцессорлы блок); энергияғатәуелсіз есте сақтайтын құрылғы; температура өлшегіш; дисплейлі модуль(әрбір кабинаға бірден); анықтағыштар комплектісі және өлшегіш түрлендіргіштер; бөгетқорғағыш кабельдер жиынтығы. Жеке құрылғылар ақпаратпен тізбекті байланыс арнасымен коректенумен тепловоздың ернеу торынан ауысады (тұрақты токтың 110 және 75 В кернеуімен).

Энергияға тәуелсіз есте сақтайтын құрылғы диагностикалық ақпаратты жазу мен сақтау үшін арналған. Ол алынбалы энергияға тәуелсіз жинақтау мен ернеулі қабылдау-түйіспелі құрылғыдан тұрады. Температура өлшегіш термоэдс түрлендіргіш үшін және жылу кедергісінің санды кодқа айналуына арналған. Дисплейлі модуль диагностикалық ақпараттың алфавитті-санды және графикалық түрде көпқұрамды клавиатурадан қажетті командаларды кіргізу үшін арналған. Қысымның, токтың, кернеудің өлшегіш түрлендіргіштерінің жиынтығы өлшенген физикалық мәнді унифицирланған электр белгісіне 5мА( 5В).

Техникалық жағдайды бағалау әдістерін дамыту қалған ресурстарды болжауға бағытталған. Болжаудың нәтижесі қызмет ететін персоналға жай диагноздан гөрі, аса маңызды ақпараттық жүктемені береді. Тепловоздың техникалық жағдайын болжаусыз жабдықтардың жағдайы бойынша тиімді жөндеу жүйесін құруға болмайды. Жөндеудің осы жүйесінде қазіргі жағдайын бағалау маңызды, ал осы жағдайдың “қоры” жете ме, егер жөндеу қозғалысын жазылған ережемен келесі жөндеуді өткізу мезетіне дейін осындай жөндеу жұмыстарымен жүзеге асырмаса.

2ТЭ10М тепловозының диагностика жүйесін мысал ретінде қарастырамыз, “жөндеу жұмыстарының қызмет ету мерзімін ұзартумен” (ЖҚМ) өтуі кезінде қойылған.

Диагностика жүйесі машинистің дисплейлі модулынан, жинау құрылғысынан, ақпаратты өңдеуден (ЖАӨ), температура өлшегіштен (ТӨ), өлшегіш кернеу мен токтың түрлендіргішінің наборынан, қысымды анықтағыш комплектіден, жылутүрлендіргіш кедергіден, айналу жиілігінің анықтағышынан, желілік жылжытудың анықтағышынан және функцияларды

орындауды қамтамасыз етеді: локомотивтің электр сызбасынан дискретті белгілерді жинау мен өңдеу, бірінші түрлендіргіштер мен анықтағыштардан аналогты кіріс белгілерін жинау мен өңдеу, анықтағыштардан кіру белгілерін жинау мен өңдеу, температура анықтағыштарынан диагностикалық ақпаратты қабылдау мен өңдеу, диагностика алгоритмін орындау, машинистің дисплей пультіне диагностика нәтижесін беру.

Машинист пультіндегі дисплейлі модуль (ДМ) түрлі түсті дисплейлі тақтайшадан және біртақшалы микроЭЕМ тұрады, байланыспен диагностика жүйесін диспетчерлік құрылғымен қамтамасыз етеді, түскен диагностикалық ақпаратты өңдеуге, диагностиканың алгоритмін жүзеге асыруға, берілген кезеңділікті басқаруға,диагностика нәтижесін дисплейлі тақтайшаға беруге (санды, графикалы және мәтінді түрде), диагностикалық ақпаратты басқару жүйесімен бейнелеу, диагностикалық ақпаратты секция арасында ауыстыру.

Ақпаратты жинау мен өңдеу құрылғысы арналған: түрлендіру үшін дискретті кіріс белгілерін гальваникалық ажырату тепловоздың кернеу торының деңгейімен стандартты ТТЛ(транзистор-транзисторлы логика) оналты арна бойынша деңгейі, Аналогты электр белгілерінің (0-5В, 0-5мА) анықтағыштардан, бірінші түрлендіргіштерден онразрядты санды код онбес арна бойынша; кіріс белгілерінің жиілік түрленуі диапазонда 10-5000 Гц амплитудамен 5-30 В цифрлы код екі арна бойынша; жүйелік арна байланысы бойынша басқа абоненттермен айғай-шусыз ақпаратпен алмасу.

Температура өлшегіш қамтамасыз етеді: жылукедергісінен белгілерді қабылдау мен өңдеу, төртсымды сызба бойынша жиырма төрт арна бойынша қосылған; жылубуы бойынша белгілерді қабылдау мен өңдеу жиырма төрт арна бойынша; машинист контроллерінің дисплейлі модулы бойынша ақпаратпен шусыз алмасу байланыстың жүйелі арнасы бойынша.

Диагностика жүйесі диагностика объектісінің анықтағышымен бірінші түрлендіргіштерімен байланысқан.

УОИ тепловоздың ернеу торынан қоректенеді. УОИ блогы анықтағыштардың кернеуін, тогын, анықтағыштардың қоректендіру кернеуін,отын насостарының рейкаларының анықтағыштарының кернеуін орындайды. Тепловоздың сызба жағдайын анықтау үшін блокқа УОИ дискретті белгілер басқару органдарынан келеді (электр автоматтары, машинистің пультінен белгілер) және электрапараттары (реле түйіспесі, электрпневматикалық желбезектер) он бес арна бойынша.

Дискретті арналардың сауалнамасы бағдарламалы әрбір 0,1 с өтеді. Түйіспелердің тиімділігін қалпына келтіру үшін бағдарламалы сүзгіш ақпараттар қарастырылған. Аналогты арналардың сауалнамасы бағдарламалы әрбір 0,01 с өтеді. Қосылғаннан кейін машинистің пультінің дисплейлі тақтасында “негізгі” кадр виртуальды аспаптармен (1.6 сурет), алсол жақ жоғарғы бұрышта машинист контроллерінің позициясының нөмірі

шығады, кішкене төмен – реверсордың жағдайы. Экранның жоғарғы жартысы комплексті локомотивті қауіпсіздік құрылғысын ақпаратты бейнелеуге арналған.

Локомотив секциясы сәйкес келетін белгі көрсеткішімен таңдалады. Дисплейлі модуль ДМ сенсорлы клавиатурамен жабдықталған, іске қосу үшін ара қашықтығы 0,5-1 см сәйкес келетін дисплейлі тақтайшаның саусағы немесе кез келген басқа нәрсе (қалам, қарындаш). Экранға қол тигізу талап етілмейді.

Меню жүйесінде екі деңгей бар. Бірінші деңгейде пайдаланушы тепловоз жабдығының оны қызықтыратын типін таңдауына болады (мысалы,

дизельді немесе электрлі). Екінші деңгейге шығу меню белгісіне сәйкес келетін сілтеумен жүзеге асады.

Дизель жабдықтарын таңдауда диагностикалық кадрлерге қол жетеді, дизель жұмысының көрсеткішін бейнелейтін, дизельдің май жүйесінің жағдайы, дизельдің отын жүйесі, ауамен қамту жүйесі.

Диагностикалық кадр “Дизельдің жалпы парметрлері” бейнелейді: дизельдің иінді білігінің айналу жиілігі (F), дизельді-генераторлы қондырғының шартты таратылған тиімді коэффициенті (ДГҚШТТК), цилиндр бойынша жүрілген газ температурасы және турбокомпрессордың кірісінде. “Т” әрпі тарату коэффициентінің орын мәнінде тест өтіп жатқанын анықтайды. Тепловоз жұмысынан кейін ДГҚТҚ санды мәнінде кезекпен тартым режимінің контроллерінің барлық позициясында 10 с кем емес ішінде

әрбір позицияда.

Подшипниктердің тозуы пайдалану процесінде бағаланады. Тепловоз тозуының санды мәнін алу үшін контроллердің барлық позициясында 5 с кем емес жұмыс істеу керек. Тозу бағаланбағанға дейін сандық мәннің орнына “Т” әрпі шығады, тест тапсыруды анықтайды.

Дизель жабдықтарының кез келген менюінен шығу үшін оң жақтағы төменгі “Шығу” түймешігін басу қажет. Электржабдықтарының параметрлерін көру үшін қайтадан тепловоздың қажет секциясын таңдау керек, сонан кейін осы белгіні көрсету керек.

Пайда болған менюде екінші деңгейдегі электржабдықтарында диагностикалық кадрларға жететін болады: ернеу торы; қоздырғыш жүйесі; тартымдық электрқозғалтқыш; қуат реттегіші.

Диагностикалық кадрде “Ернеу торы”тепловоздың аккумулятор батареяларымен, қосалқы генератормен, кернеу реттегішімен электр сызбасының үзінділері берілген. Сызба үзіндісінде бақыланатын параметрлер

бейнеленген: батареядағы кернеу, басқару тізбектерінің плюс және минус оқшаулағыш кедергісі, ернеу торы кернеуінің реттегішінің дұрыстығы.

Диагностикалық кадрде “Қоздыру жүйесі” тартым генераторының қоздырғыш реттегіш жүйесінің қысқартылған сызба жүйесінде бейнеленген және бақыланатын параметрлер: басқару бұрышының ШИМ-кілт коды; генератор қоздырғышының тогы; генератор кернеуі; генератор тогы; қоздырғыш контакторының жағдайы; дискретті шығудың және ШИМ-кілттердің УОИ жүйесінің дұрыстығы.

Диагностикалық кадр “Қуат реттегіші” көруге мүмкіндік береді: дизельдің моторесурсы мен мотосағаты, қуат деңгейі (толық және селективті). Шкалада отын насосының шартты бірліктермен берілген және өлшенген рейкалардың жағдайы көрінеді. Шкала қуат реттегішінің жұмысын бақылау үшін отын насосының рейкаларының жағдайы бойынша арналған. Дизельмен бірге көрінеді: дизель білігінің айналу жиілігі (F), тартым генераторының клеммасындағы қуат, үрлегіш ауаның қысымы (Н).

Кез келген менюден шығу үшін оң жақтағы төменгі түймешікті “Выход” басу керек.

Диагностика жүйесінің ақаулығын анықтау кезінде бақылау жүйесінің машинист дисплейінде дабылды хабарға сәйкес жазылады. Хабарды анықтау үшін оның алаңында көрсету қажет. Мнемобелгі, жүйеге сәйкес, ақаулығы табылған, қызыл түске боялады. Мнемобелгі, тепловоз секциясына сәйкес, жиі қызыл түске боялады.

Негізгі кадрде ақпарат дисплейінде бейнелеу үшін тартым генераторының ток пен кернеуі туралы алаңда санды түрде көрсету керек, виртуальды аспаптың төменгі бөлігінде орналасқан. Қайталау әрекеті санды ақпараттың жоғалуына әкеледі.