JPS6338693A - 鉄道車両用調圧方法 - Google Patents
鉄道車両用調圧方法Info
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- JPS6338693A JPS6338693A JP61181273A JP18127386A JPS6338693A JP S6338693 A JPS6338693 A JP S6338693A JP 61181273 A JP61181273 A JP 61181273A JP 18127386 A JP18127386 A JP 18127386A JP S6338693 A JPS6338693 A JP S6338693A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/02—Stopping, starting, unloading or idling control
- F04B49/025—Stopping, starting, unloading or idling control by means of floats
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鉄道車両において使用され、空気ブレーキ装
置、空気ばね、自動扉開閉装置等(以下、空気圧機器と
総称する)に対する供給空気源である元空気溜の空気圧
力を空気圧縮機の運転およびその停止により制御する調
圧方法に関する。
置、空気ばね、自動扉開閉装置等(以下、空気圧機器と
総称する)に対する供給空気源である元空気溜の空気圧
力を空気圧縮機の運転およびその停止により制御する調
圧方法に関する。
この種の従来の技術として、実公昭60−16971号
公報に開示されたものがあり、これにもとづ〈従来の調
圧方法を第3図および第4図に示し、以下に説明する。
公報に開示されたものがあり、これにもとづ〈従来の調
圧方法を第3図および第4図に示し、以下に説明する。
なお、第3図は元空気溜の空気圧力と空気圧縮機の運転
およびその停止とを示すタイムチャート、第4図はその
実施のだめの調圧器を含む空気源装置の概略図である。
およびその停止とを示すタイムチャート、第4図はその
実施のだめの調圧器を含む空気源装置の概略図である。
第4図において、1は空気圧(宿代、2は元空気溜、3
は元空気溜2方向を順方向とする逆止弁、4は元空気溜
2の空気圧力Pを検出する調圧器、5は調圧器、tから
の電気信号により空気圧縮機1を運転あるいは停止させ
る起動装置である。
は元空気溜2方向を順方向とする逆止弁、4は元空気溜
2の空気圧力Pを検出する調圧器、5は調圧器、tから
の電気信号により空気圧縮機1を運転あるいは停止させ
る起動装置である。
調圧器4は、上記実公昭60−16971号公tKに示
される機械的な圧力スイフチと同機能を有するように電
気的に構成したものであり、元空気溜2の空気圧力Pを
歪ゲージにより電気信号E11に変換するセンサ11と
、ヒステリシス特性を有し空気圧力Pが上限設定値P4
にまで上昇するとその出力E17をrLJとすると共に
空気圧力Pが下限設定値P1以下に低下するとその出力
E17を四1」とする比較部17と、この比較部17の
出力E17により作動しトランジスタやリレー等を備え
た出力部18と、から構成されている。なお、前記再設
定値PI、P4は比較部17の可変抵抗VR1,VR4
によって任意に設定できる。
される機械的な圧力スイフチと同機能を有するように電
気的に構成したものであり、元空気溜2の空気圧力Pを
歪ゲージにより電気信号E11に変換するセンサ11と
、ヒステリシス特性を有し空気圧力Pが上限設定値P4
にまで上昇するとその出力E17をrLJとすると共に
空気圧力Pが下限設定値P1以下に低下するとその出力
E17を四1」とする比較部17と、この比較部17の
出力E17により作動しトランジスタやリレー等を備え
た出力部18と、から構成されている。なお、前記再設
定値PI、P4は比較部17の可変抵抗VR1,VR4
によって任意に設定できる。
また、起動装置5には主接触器(リレー)や直列抵抗器
等が含まれる。
等が含まれる。
さらに、空気圧縮機1の周辺にはチリコシ、消音器、ア
フタークーラ、除湿器等(周辺機器と総称する)が配設
されるが、これらの図示を省略する。
フタークーラ、除湿器等(周辺機器と総称する)が配設
されるが、これらの図示を省略する。
第3図において、時刻tQ〜tllは初込め時を示し、
時刻10に電源(図示せず)が投入されると、元空気溜
2の空気圧力Pが大気圧であるため、調圧器4がこれを
検知して空気圧縮機1を定格運転し、空気圧力Pが上昇
する。
時刻10に電源(図示せず)が投入されると、元空気溜
2の空気圧力Pが大気圧であるため、調圧器4がこれを
検知して空気圧縮機1を定格運転し、空気圧力Pが上昇
する。
そして、時刻tllに空気圧力Pが」1限設定値P4に
達すると、調圧器4がこれを検知して空気圧縮機1が停
止する。
達すると、調圧器4がこれを検知して空気圧縮機1が停
止する。
その後、空気圧機器での空気消費により空気圧力Pが低
下し、時刻t12に下限設定値P1以下になると、これ
を調圧器4が検知し再び空気圧縮機1が定格運転される
。
下し、時刻t12に下限設定値P1以下になると、これ
を調圧器4が検知し再び空気圧縮機1が定格運転される
。
このように、空気圧縮機1の運転およびその停止によっ
て元空気溜2の空気圧力Pを下限設定値P1と上限設定
値P4との間に調圧している。
て元空気溜2の空気圧力Pを下限設定値P1と上限設定
値P4との間に調圧している。
鉄道車両における空気消費は主として上記空気圧機器の
作動によるが、その消費量は車両の運行条件(急行また
は各停)2時間帯条件(ラッシュ時または閑散時)、路
線条件(勾配、カーブ、駅間距離)等によって大きく左
右され、これに伴う空気圧縮機1の稼動率は、通常30
%程度であるが、前記諸条件によっては約20%〜40
%に大きく変化する。この空気消費の大小に拘わらず、
従来方法における空気圧縮機1の運転は常に定格(フル
)運転であり、その急激な起動は、モータおよび圧縮機
の慣性力の働きで車体への反作用を生じ、車体の揺れを
引き起して乗心地を(員なうと共に、圧縮機自体の振動
も大きくピストンリングや軸受の消耗も早くなる。また
、圧縮機の起動停止の頻度が多くしかもその起動電流も
大であるため、消費電力が増大すると共に、主接触器の
消耗も激しく、この主接触器、直列抵抗器およびブレー
カから成る起動装置5が大型になる。
作動によるが、その消費量は車両の運行条件(急行また
は各停)2時間帯条件(ラッシュ時または閑散時)、路
線条件(勾配、カーブ、駅間距離)等によって大きく左
右され、これに伴う空気圧縮機1の稼動率は、通常30
%程度であるが、前記諸条件によっては約20%〜40
%に大きく変化する。この空気消費の大小に拘わらず、
従来方法における空気圧縮機1の運転は常に定格(フル
)運転であり、その急激な起動は、モータおよび圧縮機
の慣性力の働きで車体への反作用を生じ、車体の揺れを
引き起して乗心地を(員なうと共に、圧縮機自体の振動
も大きくピストンリングや軸受の消耗も早くなる。また
、圧縮機の起動停止の頻度が多くしかもその起動電流も
大であるため、消費電力が増大すると共に、主接触器の
消耗も激しく、この主接触器、直列抵抗器およびブレー
カから成る起動装置5が大型になる。
C問題点を解決するだめの手段〕
そこで、本発明は、通常状態においては空気圧縮機をで
きるだけ低回転数で連続的に低速運転させて急激な起動
や頻繁な起動停止を行なわせず、空気消費量が一時的に
増大した場合に空気圧縮機を定格運転させて元空気溜を
迅速に補給するものであり、その特徴とすることころは
、上記従来の鉄道車両用調圧方法において、 前記再設定値の間の任意の値を第1.第2基準値とし、
元空気溜の空気圧力が低下して第1基準値になると空気
圧縮機を定格回転数より小さい回転数で低速運転させ、
この低速運転により元空気溜の空気圧力が上昇して上限
設定値に達すると空気圧縮機を停止させると共に、この
空気圧力が低下して下限設定値以下になると空気圧縮機
を定格運転させ、この定格運転により元空気溜の空気圧
力が上昇して第2基準値に達すると空気圧縮機を再び低
速運転させることである。
きるだけ低回転数で連続的に低速運転させて急激な起動
や頻繁な起動停止を行なわせず、空気消費量が一時的に
増大した場合に空気圧縮機を定格運転させて元空気溜を
迅速に補給するものであり、その特徴とすることころは
、上記従来の鉄道車両用調圧方法において、 前記再設定値の間の任意の値を第1.第2基準値とし、
元空気溜の空気圧力が低下して第1基準値になると空気
圧縮機を定格回転数より小さい回転数で低速運転させ、
この低速運転により元空気溜の空気圧力が上昇して上限
設定値に達すると空気圧縮機を停止させると共に、この
空気圧力が低下して下限設定値以下になると空気圧縮機
を定格運転させ、この定格運転により元空気溜の空気圧
力が上昇して第2基準値に達すると空気圧縮機を再び低
速運転させることである。
上記技(・トチ的手段によれば、車両運行時の通常状態
においては、元空気溜の空気圧力が下限設定値よりも大
きい第1基準値まで低下すると、空気圧縮機が低速運転
されるため、空気圧力が下限設定値まで低下せずに徐々
に上昇し、その上昇時に再び空気消費が生じると空気圧
力が上限設定値まで達しないので、空気圧縮機は連続し
て低速運転される。また、空気消費が少ない場合には、
空気圧力が上限設定値に達すると空気圧縮機が停止し、
第1基準値まで低下すると再び空気圧縮機が低速運転さ
れ、間欠運転されることになる。そして、空気圧縮機の
低速運転中に、空気消費の一時的な増大によって空気圧
力が下限設定値以下に低下すると、空気圧縮機が定格運
転され空気圧力が急速に上昇し、第2基準値に達すると
空気圧縮機は再び低速運転に切換えられる。
においては、元空気溜の空気圧力が下限設定値よりも大
きい第1基準値まで低下すると、空気圧縮機が低速運転
されるため、空気圧力が下限設定値まで低下せずに徐々
に上昇し、その上昇時に再び空気消費が生じると空気圧
力が上限設定値まで達しないので、空気圧縮機は連続し
て低速運転される。また、空気消費が少ない場合には、
空気圧力が上限設定値に達すると空気圧縮機が停止し、
第1基準値まで低下すると再び空気圧縮機が低速運転さ
れ、間欠運転されることになる。そして、空気圧縮機の
低速運転中に、空気消費の一時的な増大によって空気圧
力が下限設定値以下に低下すると、空気圧縮機が定格運
転され空気圧力が急速に上昇し、第2基準値に達すると
空気圧縮機は再び低速運転に切換えられる。
したがって、空気圧縮機が定格速度で起動されることが
なくなると共に、車両運行中のほとんどにおいて空気圧
縮機が低速運転され、定格運転される頻度、時間が大幅
に減少する。
なくなると共に、車両運行中のほとんどにおいて空気圧
縮機が低速運転され、定格運転される頻度、時間が大幅
に減少する。
C実施例)
以下、本発明の一実施例を第1図および第2図にもとづ
いて説明する。第1図は空気圧力Pと調圧器4の出力E
13.E16と空気圧縮機1の運転およびその停止とを
示すタイムチャート、第2図はその実施のための調圧器
4を含む空気R装置の概略図である。
いて説明する。第1図は空気圧力Pと調圧器4の出力E
13.E16と空気圧縮機1の運転およびその停止とを
示すタイムチャート、第2図はその実施のための調圧器
4を含む空気R装置の概略図である。
第2図において、調圧器4は、センサ11.低速運転用
の第1比較部12.第1出力部23.定格運転用の第2
比較部14.タイマ15.第2出力部16から成る。
の第1比較部12.第1出力部23.定格運転用の第2
比較部14.タイマ15.第2出力部16から成る。
第1比較部12は、ヒステリシス特性を有し、空気圧力
Pが上昇して上限設定値P4に達するとその出力E12
をrLJとし、空気圧力Pが低下して第1基準値P2以
下になるとその出力E12をrHJとする。この上限設
定値P4および第1基卓値P2は可変抵抗VR4,VR
2により任意に設定できる。
Pが上昇して上限設定値P4に達するとその出力E12
をrLJとし、空気圧力Pが低下して第1基準値P2以
下になるとその出力E12をrHJとする。この上限設
定値P4および第1基卓値P2は可変抵抗VR4,VR
2により任意に設定できる。
第2比較部工4は、ヒステリシス特性を仔し、空気圧力
Pが上昇して第2基準値P3に達するとその出力EI4
をrLJとし、空気圧力Pが低下して下限設定値P1以
下になるとその出力E14をr HJとする。この第2
基準値P3および下限設定値P1は可変抵抗VR3,V
RIにより任意に設定できる。
Pが上昇して第2基準値P3に達するとその出力EI4
をrLJとし、空気圧力Pが低下して下限設定値P1以
下になるとその出力E14をr HJとする。この第2
基準値P3および下限設定値P1は可変抵抗VR3,V
RIにより任意に設定できる。
なお、この実施例においては、PL<P2<P3くP4
と設定している。
と設定している。
タイマ15は、オンデイレイ形であり、その人力E14
がrHJになり設定時間T(例えば1〜3秒)経過後に
その出力E15全rHJとすると共に、その人力E14
が「Lコになると直ちにその出力EI5をrLJとする
。
がrHJになり設定時間T(例えば1〜3秒)経過後に
その出力E15全rHJとすると共に、その人力E14
が「Lコになると直ちにその出力EI5をrLJとする
。
起動装置5は、上記調圧器4の出力E13およびE16
のrHJ信号が入力された場合に、定格運転用のE16
rHJを優先する。
のrHJ信号が入力された場合に、定格運転用のE16
rHJを優先する。
第1図において、時刻tQ〜t3までは初込め時を示し
、時刻toに電源が投入されると、元空気溜2の空気圧
力Pが大気圧であるため、調圧器4においては両比較部
12.14の出力E12゜E14が共に「■1」となり
、第1出力E13が「H」となるが、タイマ15の機能
によって第2出力E16がrLJのままであり、空気圧
縮機1が低速起動される。
、時刻toに電源が投入されると、元空気溜2の空気圧
力Pが大気圧であるため、調圧器4においては両比較部
12.14の出力E12゜E14が共に「■1」となり
、第1出力E13が「H」となるが、タイマ15の機能
によって第2出力E16がrLJのままであり、空気圧
縮機1が低速起動される。
タイマ15の設定時間Tが経過した時刻t1になると、
第2出力E16がrHJとなり、これが起動装置5にお
いて優先されるため、空気圧縮機1が定格運転に切換ね
り空気圧力Pが急速に」1弄する。
第2出力E16がrHJとなり、これが起動装置5にお
いて優先されるため、空気圧縮機1が定格運転に切換ね
り空気圧力Pが急速に」1弄する。
この空気圧力Pが時刻t2に第2基準値P3に達すると
、調圧器4において第2比較部14の出力E14がrL
Jとなって第2出力EI6が「L」となるため、第1出
力E13rHJにより空気圧縮機1は再び低速運転に切
換わり、空気圧力Pの上昇速度が遅くなる。
、調圧器4において第2比較部14の出力E14がrL
Jとなって第2出力EI6が「L」となるため、第1出
力E13rHJにより空気圧縮機1は再び低速運転に切
換わり、空気圧力Pの上昇速度が遅くなる。
そして、時刻t3に空気圧力Pが上限設定値P4に達す
ると、調圧器4において第1比較部12の出力E12が
Illとなって第1出力E13がrLJとなるため、空
気圧′4′Iri機1が停止する。
ると、調圧器4において第1比較部12の出力E12が
Illとなって第1出力E13がrLJとなるため、空
気圧′4′Iri機1が停止する。
その後の車両運行により、空気消費が断続的に生じて時
刻t4に空気圧力Pが第1基準値P2まで低下すると、
調圧器4において第1比較部工2の出力E12がrHJ
となって第1出力E13がr HJとなるため、空気圧
縮機1が低速運転され、空気圧力Pが徐々に上昇する。
刻t4に空気圧力Pが第1基準値P2まで低下すると、
調圧器4において第1比較部工2の出力E12がrHJ
となって第1出力E13がr HJとなるため、空気圧
縮機1が低速運転され、空気圧力Pが徐々に上昇する。
この空気圧力Pの上昇中に再び空気消費が生じると、空
気圧力Pが低下するが、その消費量が通常の状態では下
限設定値P1までは低下せず、空気圧縮機1が低速運転
を続ける。この状態が時刻L4〜【5である。
気圧力Pが低下するが、その消費量が通常の状態では下
限設定値P1までは低下せず、空気圧縮機1が低速運転
を続ける。この状態が時刻L4〜【5である。
この空気圧縮機1の低速運転時に車両が駅に長時間停止
する等して空気消費がなく、空気圧力Pが上昇して時刻
t5に上限設定値P4に達すると、調圧器4の第1出力
E13がrLJとなり、空気圧縮機1が停止する。
する等して空気消費がなく、空気圧力Pが上昇して時刻
t5に上限設定値P4に達すると、調圧器4の第1出力
E13がrLJとなり、空気圧縮機1が停止する。
乗降客が急に増大する等して時刻t6から空気消費が急
激に増大して空気圧力Pが急低下し、時刻t7に第1基
準値P2になると、調圧器4の第1出力E13がr I
(Jとなり、空気圧縮機1が低速J転され、空気圧力P
の低下速度が遅くなる。
激に増大して空気圧力Pが急低下し、時刻t7に第1基
準値P2になると、調圧器4の第1出力E13がr I
(Jとなり、空気圧縮機1が低速J転され、空気圧力P
の低下速度が遅くなる。
この低速運転にも拘わらず空気圧力Pがさらに低下し時
刻t8に下限設定値PIに低下すると、調圧器4におい
て第2比較部14の出力E14がr HJとなるが、タ
イマ15の機能により第2出力E16はrLJのままで
ある。
刻t8に下限設定値PIに低下すると、調圧器4におい
て第2比較部14の出力E14がr HJとなるが、タ
イマ15の機能により第2出力E16はrLJのままで
ある。
タイマ15の設定時間T経過後の時刻t9に第2出力E
]、 6がrHJとなり、空気圧41W機1が定格運
転に切換ねり空気圧力Pが急上昇する。
]、 6がrHJとなり、空気圧41W機1が定格運
転に切換ねり空気圧力Pが急上昇する。
そして、時刻tlOに空気圧力Pが第2基準値P3に達
すると、第2出力E16がrLJとなり、第1出力E1
3rHjによって空気圧縮機1が再び低速運転に切換わ
る。
すると、第2出力E16がrLJとなり、第1出力E1
3rHjによって空気圧縮機1が再び低速運転に切換わ
る。
通常の車両運行においては、時刻t4〜t5あるいはt
3〜t6の状態となり、空気圧縮機1が定格運転される
t7〜t10は急激な乗降客の増大や異常事態位でその
頻度は極めて少ない。
3〜t6の状態となり、空気圧縮機1が定格運転される
t7〜t10は急激な乗降客の増大や異常事態位でその
頻度は極めて少ない。
なお、上記実施例においては、第1基1(!P2と第2
基準値P3との関係をP2くP3としているが、P2>
P3あるいはP2=P3としても良い。
基準値P3との関係をP2くP3としているが、P2>
P3あるいはP2=P3としても良い。
また、上記実施例においては、タイマ15を使用してい
るが、これは主として時刻tQ−t3の初込め時を考慮
したものであり、場合によっては削除しても良い。
るが、これは主として時刻tQ−t3の初込め時を考慮
したものであり、場合によっては削除しても良い。
さらに、上記実施例の調圧器4における各出力のrHj
、rI、」の関係は各構成条件によって任意に変更でき
るものである。
、rI、」の関係は各構成条件によって任意に変更でき
るものである。
以上の実施例に示される本発明方法によれば、車両運行
時のほとんどを占める空気消費の通常の状態では、空気
圧縮機の起動停止頻度が非常に少なく、その運転も低速
で連続するから、低騒音。
時のほとんどを占める空気消費の通常の状態では、空気
圧縮機の起動停止頻度が非常に少なく、その運転も低速
で連続するから、低騒音。
低振動で圧縮機のピストンリングや軸受の寿命が延び、
車体の振れも減少し乗心地が改善されると共に、低速運
転時の起動電流も小さくて良いため、起動装置の主接触
器の消耗が減少しこの主接触器やブレーカの小型化およ
び直列抵抗器の除去が期待できる。また、車両運行中に
諸条件により空気消費が一時的に増大しても、空気圧縮
機の定格運転によって直ちに元空気溜を補給できるため
、安全性が確保できる。
車体の振れも減少し乗心地が改善されると共に、低速運
転時の起動電流も小さくて良いため、起動装置の主接触
器の消耗が減少しこの主接触器やブレーカの小型化およ
び直列抵抗器の除去が期待できる。また、車両運行中に
諸条件により空気消費が一時的に増大しても、空気圧縮
機の定格運転によって直ちに元空気溜を補給できるため
、安全性が確保できる。
第1図は本発明方法の一実施例における空気圧力Pと調
圧器4の第1出力E13および第2出力E16と空気圧
縮機1の運転およびその停止との関係を示すタイムチャ
ート、第2図は同方法を実施する空気源装置の一例の概
略図、第3図は従来方法における空気圧力Pと空気圧縮
機1の運転およびその停止との関係を示すタイムチャー
ト、第4図は同従来方法を実施する空気源装置の概略図
である。 ■・・・空気圧縮機 2・・・元空気溜 4・・・調圧
器5・・・起動装置 P・・・元空気溜2の空気圧力P
1・・・下限設定値 P2・・・第1基準値P3・・・
第2基準値 P4・・・上限設定値出願人二日本エヤー
ブレーキ株式会社 第3図
圧器4の第1出力E13および第2出力E16と空気圧
縮機1の運転およびその停止との関係を示すタイムチャ
ート、第2図は同方法を実施する空気源装置の一例の概
略図、第3図は従来方法における空気圧力Pと空気圧縮
機1の運転およびその停止との関係を示すタイムチャー
ト、第4図は同従来方法を実施する空気源装置の概略図
である。 ■・・・空気圧縮機 2・・・元空気溜 4・・・調圧
器5・・・起動装置 P・・・元空気溜2の空気圧力P
1・・・下限設定値 P2・・・第1基準値P3・・・
第2基準値 P4・・・上限設定値出願人二日本エヤー
ブレーキ株式会社 第3図
Claims (3)
- (1)空気ブレーキ装置等の空気圧機器に接続された元
空気溜の空気圧力が上昇して上限設定値に達すると空気
圧縮機を停止させ、この空気圧力が低下して下限設定値
以下になると空気圧縮機を定格運転させる鉄道車両用調
圧方法において、 前記両設定値の間の任意の値を第1、第2基準値とし、
元空気溜の空気圧力が低下して第1基準値になると空気
圧縮機を定格回転数より小さい回転数で低速運転させ、
この低速運転により元空気溜の空気圧力が上昇して上限
設定値に達すると空気圧縮機を停止させると共に、この
空気圧力が低下して下限設定値以下になると空気圧縮機
を定格運転させ、この定格運転により元空気溜の空気圧
力が上昇して第2基準値に達すると空気圧縮機を再び低
速運転させることを特徴とする鉄道車両用調圧方法。 - (2)上記第1、第2基準値を異なる値とした特許請求
の範囲第1項記載の鉄道車両用調圧方法。 - (3)上記第1、第2基準値を同一の値とした特許請求
の範囲第1項記載の鉄道車両用調圧方法。
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