МАШИНА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЫСОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ КОНТАКТНОГО ПРОВОДА ВОЗДУШНОЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ Российский патент 1994 года по МПК B60M1/12 

Изобретение относится к машине для контроля контактного провода надземной линии с перемещаемым по рельсам железнодорожного пути ходовым механизмом.

Содержание в исправности железнодорожного пути требует, чтобы воздушная линия, как и железнодорожное полотно, контролировалась через определенные промежутки, обслуживалась и в случае необходимости снова приводилась в порядок. С увеличением скорости движения электропоездов возрастает также значение, придаваемое сохранению заданного положения контактного провода. Машины для осуществления необходимого контроля контактного провода воздушной контактной сети надземных линий известны в виде так называемых моторных вагонов с вышкой. Они, как правило, передвигаются с помощью своего собственного привода по рельсам железнодорожного пути и оборудованы выполненной в виде пантографа скобой микрометра. Последняя закреплена на укрепленном на раме машины кузове моторного вагона с вышкой и выполнена с возможностью перестановки по высоте. Во время контрольной поездки через скобу электронным путем устанавливается высота контактного провода и регистрируется или же графически изображается на рабочем самопишущем приборе.

Такого рода машины уже доказали на деле свою пригодность. Однако еще существует проблема в том, что результат измерения высоты контактного провода при определенных обстоятельствах искажается вследствие того, что расстояние между кузовом и верхней кромкой рельса изменяется по причине амортизации механизмов для перемещения.

Цель изобретения - создание машины, гарантирующей надежный и точный контроль высоты контактного провода воздушной контактной сети при различных эксплуатационных условиях.

Цель достигается тем, что на раме машины или же кузове установлена с возможностью перестановки по высоте измерительная рама, нижний концевой участок которой выполнен для установки на ось рельсового ходового механизма или же непосредственно на поверхность качения, проходимого рельсовым ходовым механизмом рельса. Верхний концевой участок измерительной рамы соединен с устройством для измерения высоты контактного провода. Особенное преимущество этого расположения заключается в том, что измерительная рама из-за своей установки на оси или же непосредственно на поверхности качения рельса пригодна для того, чтобы точно и непосредственно измерять расстояние контактного провода от верхней кромки рельса - как бы при "обходе" подрессоривания ходового механизма. Так как измерительная рама с рамой машины не соединена жестко, а выполнена лишь с возможностью перемещения по высоте на ней, может быть надежно исключено влияние рамы машины на точность измерения, например, по причине смещения центра тяжести в приподнятом закруглении пути и обусловленного этим наклонного положения машины относительно плоского пути.

С измерительной рамой может быть сопряжено измерительное основание в качестве исходной точки для измерения высотного положения контактного провода, расстояние которого от верхней кромки рельса остается всегда постоянным и которое поэтому образует надежную исходную точку для измерения.

Применение специальных роликов для опирания на опорную плиту делает возможным происходящее на закруглении пути относительное смещение соединенной с осью рельсового ходового механизма опорной плиты к измерительной раме, которая вследствие своей установки на раме машины перемещается с ней в поперечном направлении рельсового пути.

Посредством определенного изменения длины направляющих колонок при помощи резьбы может выравниваться разность высот, образуемая вследствие износа колес.

Посредством выбранного конструктивного выполнения измерительной рамы предпочтительным образом устраняется то, что из-за односторонних прогибов рессоры кузова может произойти коробление или же изгибание выполненной на нем измерительной рамы. Благодаря этому также обеспечивается постоянное прилегание двух снабженных роликами направляющих штанг.

Во время монтажа воздушной контактной сети обеспечено беспроблемное, просто осуществляемое и точно считываемое измерение высоты контактного провода. За счет поперечного перемещения крепления возможно прилегание к контактному проводу при его ходе в виде зигзагов.

В ходе непрерывной контрольной поездки посредством электроники может обнаруживаться и записываться высота контактного провода на всей его длине или же выявленные данные могут передаваться на терминал для считывания обслуживающим персоналом.

Измерительная рама может быть соединена между гребнями бандажа колес рельсового ходового механизма с установленным на оси колеса осевым редуктором или же установлена прямо на оси колеса. Это выполнение делает возможной упрощенную, относительно проведения через раму машины концентрируемую на одном единственном участке и тем самым компактную конструкцию измерительной рамы. Последняя может, таким образом, для устранения вредного влияния на результат измерения располагаться по отношению к поперечному направлению машины в центре, например, непосредственно после предохраняющей торцовой стенки кузова вагона. Вследствие прямого расположения осевого редуктора на оси колеса достигается точное измерение высоты между верхней кромкой рельса и контактным проводом воздушной контактной сети.

Посредством установки с возможностью поворота измерительной рамы неизбежные, незначительные повороты осевого редуктора во время начала движения или же торможения машины не оказывают влияния на результат измерения.

Предусмотрено быстрое перемещение измерительной траверсы из переводной позиции в рабочую позицию с касанием контактного провода воздушной линии.

Посредством регистрации изменения расстояния между свободной продольной стороной измерительной планки и измерительной траверсой тотчас устанавливаемые случайные ошибки в высоте контактного провода, касающегося измерительной планки.

Обеспечена возможность точной и непрерывной регистрации (обнаружения) погрешностей высоты контактного провода по отношению к верхней кромке рельса.

Реализовано постоянное продвижение измерительной планки в зависимости от ошибок высоты контактного провода, так что контроль высоты всегда осуществляется при заданном давлении прижима токоприемника к контактному проводу.

Измерительная траверса предохраняется от кручения, так что она в каждой высотной позиции находится в правильном поперечном положении.

Возможно совершенно не зависимое от подпружиненной рамы машины относительное движение в поперечном направлении машины соответственно положению рельсового пути.

С помощью планки для измерения высоты в любой момент может считываться текущая актуальная высота контактного провода.

Наконец, возможно устанавливаемое в зависимости от конструктивных данных, в частности в зоне оси колеса, опирание измерительной рамы на оси колеса или же непосредственно на рельсы рельсового пути для обеспечения измерения точного расстояния между контактным проводом и верхней кромкой рельса.

На фиг. 1 показана машина с одной измерительной рамой и одним измерительным токоприемником для контроля контактного провода воздушной контактной сети; на фиг. 2 - измерительный токоприемник (бугель), вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вариант; на фиг. 4 - нижний концевой участок измерительной рамы, другой вариант выполнения; на фиг. 5 - вариант выполнения машины в виде моторного вагона с вышкой с установленной с возможностью перемещения по высоте и закрепленной на осевом редукторе рельсового ходового механизма измерительной рамой, вид сбоку; на фиг. 6 - вид А на фиг. 5; на фиг. 7 - измерительная траверса для контроля высоты контактного провода; на фиг. 8 - то же, вид сбоку; на фиг. 9 и 10 - выполнение машины в другом варианте.

Машина 1 для контроля контактного провода 18 воздушной контактной сети 19 имеет раму 2, которая через рельсовые ходовые механизмы 3 может передвигаться по рельсовому пути 4 с помощью привода перемещения. На раме 2 машины или же на кузове 14 расположена с возможностью перемещения по высоте измерительная рама 5, которая содержит две удаленные друг от друга в поперечном направлении машины и установленные в вертикальных направляющих 6 направляющие штанги 7. На нижнем концевом участке 8 измерительной рамы 5 направляющие штанги 7 снабжены по мере надобности роликами 9, которые служат для поддерживания на горизонтальных или параллельных плоскости рельсового пути опорных плитах 10. Последние соединены по мере надобности с буксой 11 рельсового ходового механизма 3 и по величине выполнены таким образом, что при происходящем в закруглении пути относительном поперечном смещении рельсового ходового механизма 3 относительно рамы 2 машины обеспечивается надежное опирание роликов 9 еще и при очень узких закруглениях пути. Каждая направляющая штанга 7 образована из двух частей, которые с помощью резьбы 12 соединены друг с другом для изменения длины направляющей штанги 7. Вследствие этого может индивидуально выравниваться происходящее из-за износа колес рельсового подвижного состава уменьшение диаметра колеса и связанное с этим опускание (оседание) опорных плит 10.

На верхнем концевом участке 13 измерительной рамы 5 направляющие штанги 7 проходят снаружи или же поверх кузова 14 машины 1 и на этом участке через шарнир 15 соединены с промежуточным звеном 16, которое проходит в поперечном направлении машины и несет контрольно-измерительный 17 узел для измерения высоты контактного провода 18 воздушной контактной сети 19. Посредством шарнирного соединения направляющих штанг 7 с помощью промежуточного звена 16 устраняются появляющиеся по причине одностороннего прогиба кузова 14 недопустимые изгибающие напряжения измерительной рамы 5.

Соединенный с промежуточным звеном 16 контрольно-измерительный узел 17 содержит А-образную раму 20, на которой приблизительно посередине рельсового пути расположен ходовой винт 21. Последний снабжен вертикальной шкалой 22, а также на своем нижнем конце - маховичком 23 и может перемещаться им по высоте относительно измерительной рамы 5. На верхнем конце ходового винта 21 закреплена проходящая в поперечном направлении машины и содержащая шкалу 25 горизонтальная поперечная планка 24. На ней установлена с возможностью перемещения опора (державка) 26, которая несет другую вертикальную шкалу 27.

Вертикально перемещаемая скоба микрометра 28 расположена в области крыши кузова 14 на машине 1 и предусмотрена для прилегания к контактному проводу 18. Для измерения высоты контактного провода 18 в ходе одной контрольной поездки скоба микрометра 28 соединена с измерительной рамой 5 посредством электрического датчика 29 перемещения. Измерительная рама 5 из-за своего расположения непосредственно на рельсовом ходовом механизме 3 во избежание оседания кузова 14 образует абсолютно надежную и постоянную опорную базу отсчета для измерения расстояния между контактным проводом 18 и верхней кромкой рельса. Но так как скоба микрометра 28 соединена с кузовом 14 и, таким образом, возможные вертикальные движения кузова при его оседания (амортизации) могли бы регистрироваться датчиком 29 перемещения и ошибочно причисляться к результату измерения высоты контактного провода, соединение датчика 29 перемещения с измерительной рамой 5 осуществляется через канат, который проходит вокруг направляющего органа 30. Направляющий орган 30 выполнен в виде поворотного ролика, закреплен на кузове 14 и компенсирует возможные вертикальные перемещения кузова 14 относительно измерительной рамы 5.

Машина 32 для контроля контактного провода воздушной контактной сети через рельсовый ходовой механизм 33 передвигается по рельсам 34 рельсового пути 35. Вертикальная направляющая штанга 36 измерительной рамы 37 с возможностью перемещения по высоте проведена на раме 31 машины и своим нижним концом 38 опирается на горизонтальную опорную плиту 39 или же перемещается к ней в горизонтальном направлении. Опорная плита 39 через обод 40 колеса опирается непосредственно на рельс 34 или же перемещается и, кроме того, с помощью путевой тяги 41 шарнирно соединена с рельсовым ходовым механизмом 33. Таким образом, опорная плита 39 образует постоянную, надежную измерительную базу для расположенного в верхней концевой области измерительной рамы 37 измерительного узла.

Вертикально перемещаемая скоба микрометра 42 машины 43 для контроля контактного провода 44 воздушной контактной сети 45 расположена в верхней концевой области кузова 46. Измерительная рама 47 установлена с возможностью вертикального перемещения на раме 48 машины 43 и на своем верхнем концевом участке с целью образования измерительного узла 49 снабжена измерительным датчиком в виде поворотного потенциометра 50, который при промежуточном включении изолятора 51 соединен со скобой микрометра 42. Каждое изменение высоты контактного провода 44 измеряется, таким образом, прямым способом.

Применение оборудованной в соответствии с изобретением машины осуществляется, с одной стороны, при новой проводке или же ремонте контактного провода воздушной контактной сети, с другой, - в ходе непрерывных контрольных поездок для контроля уже находящихся в эксплуатации воздушных контактных сетей. В первом случае используются (при остановке машины 1) различные расположенные на раме 20 измерительные шкалы, которые путеукладчиками при монтаже контактного провода 18 применяются для установления правильного заданного положения воздушной контактной сети. Во втором случае измерительные шкалы не используются, измерение высоты контактного провода осуществляется через скобу микрометра 28, причем находящийся в машине 1 обслуживающий персонал при помощи нанесенных на скобу отметок может дополнительно визуально контролировать зигзагообразное прохождение контактного провода 18.

Имеются и другие возможности измерения высоты контактного провода. Так, например, выявление положения контактного провода могло бы осуществляться бесконтактно оптоэлектронным способом с помощью устройства светового клапана. Возможно также использование индуктивных выключателей для бесконтактного измерения.

Выполненная в виде моторного вагона с вышкой машина 52 состоит из поддерживаемой на рельсовых ходовых механизмах 53 рамы 54, которая соединена с кузовом 55. На последнем находится вертикально перемещаемая и поворачиваемая посредством приводов подъемная платформа 56. Привод 57 служит для перемещения машины 52 по образованному из шпал и рельсов 58 рельсовому пути 59. Снаружи кузова 55 предусмотрена расположенная в середине относительно поперечного направления машины вертикальная штанга 60. нижний конец 61 которой соединен с осевым редуктором 62. Верхний конец 63 штанги 60 соединен с измерительным узлом для контроля высоты контактного провода 66. Этот измерительный узел содержит траверсу 64, которая посредством привода 65 перемещается по высоте. Осевой редуктор 62 установлен на оси 67 колес 68 рельсового ходового механизма 53.

Нижний конец 61 вертикальной штанги 60 через проходящую поперечно продольному направлению машины ось 69 с возможностью поворота соединен с осевым редуктором 62. Штанга 60 состоит из вертикальной стойки 70 и коаксиально с ней соединенного привода 65. Последний содержит проходящий своей продольной осью 71 перпендикулярно оси 67 колеса гидроцилиндр 72, а также соединенный с траверсой 64 поршневой шток 73. Проходящая параллельно оси 67 и поперечно продольному направлению машины траверса 64 соединена с двумя проходящими параллельно продольной оси 71 направляющими 74, которые с возможностью перемещения по высоте установлены в закрепленном на гидроцилиндре 72 направляющем блоке 75. Вертикальная штанга 60 в области рамы 64 машины проведена через отверстие 85, которое содержит проходящие параллельно друг другу и поперечно продольному направлению машины направляющие планки 86 для беззазорного прилегания штанги 60. При этом проходящая поперечно продольному направлению машины ширина отверстия 85 больше соответствующей ширины штанги 60.

Верхний конец траверсы 64 соединен с проходящей поперечно продольному направлению машины измерительной линейкой 76, которая установлена на первой продольной стороне 77 с возможностью поворота вокруг проходящей параллельно к оси 67 колеса и поперечно продольному направлению машины оси 78. Между измерительной траверсой 64 и измерительной линейкой 76 предусмотрена винтовая пружина 79 для отжима второй продольной стороны 80 линейки 76. Вторая, противоположная оси 78 продольная сторона 80 соединена с закрепленным на приводе 65 датчиком 81 перемещения. Соединение с выполненным в виде поворотного потенциометра датчиком 81 перемещения осуществляется проходящим параллельно продольной стороне 71 привода 65 канатом 82.

Между траверсой 64 и измерительной линейкой 76 расположен концевой выключатель 83, который выполнен для регулирования гидравлического клапана 84, служащего для нагружения привода 65. Траверса 64 соединена с проходящей перпендикулярно оси 67 колеса и имеющей продольную шкалу планкой 88 для измерения высоты.

Для осуществления контроля высоты контактного провода 66 вертикальная штанга 60 при нагружении привода 65 перемещается вверх до тех пор, пока измерительная линейка 76 не прижмется к контактному проводу 66. Как концевой выключатель 83, так и винтовая пружина 79 установлены друг за другом таким образом, что при вызванной посредством винтовой пружины 79 заданной силе прижима, например 1 кгс, концевой выключатель 83 прерывает нагружение привода 65. Теперь в любой момент посредством вертикальной измерительной планки 88 может считываться действительное расстояние между контактным проводом 66 в зоне измерительной линейки 76 и верхней кромкой рельса. Посредством датчика 81 перемещения эта высота также преобразуется в электрический сигнал и в случае необходимости также может показываться в виде цифровой индикации.

В последующем машина 52 постоянно передвигается по рельсовому пути 59. Как только вследствие ошибки в положении контактного провода 66 по высоте измерительная линейка 76 повернется вокруг оси 78, регистрирующим это изменение концевым выключателем 83 через нагружение привода 65 осуществляется соответствующее дополнительное регулирование, так что практически расстояние между траверсой 64 и контактным проводом 66 в основном остается постоянным. Совершаемое посредством дополнительного регулирования изменение вертикального положения траверсы 64 относительно датчика 81 перемещения или же верхней кромки рельса регистрируется датчиком 81 и соответственно индицируется. Это непрерывное дополнительное регулирование траверсы 64 вместе с измерительной линейкой 76 имеет то преимущество, что этим независимо от ошибок положения контактного провода 66 по высоте всегда обеспечено одинаковое желаемое усилие прижима измерительной линейки 76 к контактному проводу 66. Тем самым обеспечивается осуществление контроля положения по высоте всегда при тех условиях, которые доминируют при контакте (соприкосновении) токоприемника с заданным давлением прижима.

Аналогичная вертикальной штанге 60 измерительная штанга 89 на своем нижнем концевом участке соединена с колесными бандажами 90 для прямой опоры на рельсы 91 рельсового пути.

Измерительная рама 92 на своем нижнем концевом участке поддерживается прямой на оси колеса или же на буксах 93 рельсового ходового механизма 94.

Использование: на железнодорожном транспорте, в оборудовании для прокладки, контроля состояния и ремонта воздушной контактной сети. Сущность изобретения: машина 1 для контроля контактного провода 18 воздушной контактной сети 19 содержит передвигаемый по рельсовому пути 4 рельсовый ходовой механизм 3 с тяговым приводом, а также перемещаемый по высоте измерительный бугель 28. На машине установлена с возможностью высотного перемещения измерительная рама 5, нижняя концевая часть 8 которой опирается на буксу 11 рельсового ходового механизма 3. Верхняя концевая часть 13 измерительной рамы 5 соединена с контрольно-измерительным узлом 17, обеспечивающим измерение высоты контактного провода 18. Происходящие вследствие амортизации изменения расстояния между кузовом и верхними кромками рельсов не влияют на результаты измерения высоты контактного провода. 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. МАШИНА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЫСОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ КОНТАКТНОГО ПРОВОДА ВОЗДУШНОЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ, содержащая опорную раму с тяговым приводом и рельсовым ходовым механизмом, кузов, размещенный на опорной раме, измерительный бугель, установленный на кузове с возможностью высотного перемещения, и контрольно-измерительный узел, отличающаяся тем, что в нее введена регулируемая по высоте измерительная рама, нижняя концевая часть которой сопряжена с рельсовым ходовым механизмом, а верхняя концевая часть связана с контрольно-измерительным узлом. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что нижняя концевая часть измерительной рамы установлена на площадках, укрепленных на буксах ходового механизма горизонтально или параллельно рельсовому пути. 3. Машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что нижняя концевая часть измерительной рамы снабжена роликами. 4. Машина по одному из пп.1, 2 или 3, отличающаяся тем, что измерительная рама включает в себя две разнесенные в поперечном направлении вертикальные штанги, образованные из соединенных посредством резьбы участков. 5. Машина по одному из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что концы вертикальных штанг, расположенные над кузовом, соединены через шарниры с поперечным промежуточным звеном, связанным с контрольно-измерительным узлом. 6. Машина по одному из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что контрольно-измерительный узел включает в себя вертикальный ходовой винт, соединенный внизу с маховичком, а вверху - с горизонтальной поперечной планкой, на которой установлен перемещаемый держатель, при этом ходовой винт и держатель снабжены вертикальными шкалами, а планка - горизонтальной шкалой. 7. Машина по одному из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что измерительный бугель и измерительная рама связаны через изолятор, а контрольно-измерительный узел выполнен с включенным между ними датчиком перемещения в виде поворотного потенциометра. 8. Машина по п.1, отличающаяся тем, что нижняя концевая часть измерительной рамы установлена на редукторе, расположенном на одной из колесных осей рельсового ходового механизма, или непосредственно на оси. 9. Машина по п.8, отличающаяся тем, что измерительная рама включает в себя одну вертикальную штангу. 10. Машина по п. 8 или 9, отличающаяся тем, что нижний конец вертикальной штанги сопряжен с осевым редуктором через первую вспомогательную поперечную ось. 11. Машина по одному из пп.8 - 10, отличающаяся тем, что верхний конец вертикальной штанги выполнен перемещаемым относительно нижнего конца посредством укрепленного на штанге привода. 12. Машина по одному из пп.8 - 11, отличающаяся тем, что контрольно-измерительный узел включает в себя поперечную траверсу, связанную с вертикальной штангой и расположенную параллельно колесной оси. 13. Машина по одному из пп.8 - 12, отличающаяся тем, что верхняя поверхность траверсы связана с измерительной линейкой, установленной на траверсе с возможностью поворота вокруг второй вспомогательной поперечной оси и снабженной отжимающей винтовой пружиной. 14. Машина по одному из пп.8 - 13, отличающаяся тем, что внешняя по отношению к траверсе сторона измерительной линейки связана с закрепленным на приводе вертикальной штанги датчиком перемещения. 15. Машина по одному из пп.8 - 14, отличающаяся тем, что привод вертикальной штанги выполнен в виде гидроцилиндра, а между траверсой и измерительной линейкой размещен концевой выключатель с возможностью управления клапаном гидроцилиндра. 16. Машина по одному из пп.8 - 15, отличающаяся тем, что траверса соединена с по крайней мере одной, расположенной параллельно приводу штанги направляющей рейкой, установленной с возможностью вертикального перемещения и пропущенной через направляющий блок, связанный с приводным гидроцилиндром. 17. Машина по одному из пп.8 - 16, отличающаяся тем, что вертикальная штанга пропущена через отверстие опорной рамы без зазоров в направлении движения и с зазорами в поперечном направлении. 18. Машина по одному из пп.8 - 17, отличающаяся тем, что траверса сочленена с балкой, ориентированной перпендикулярно к колесной оси и снабженной вертикальной шкалой.