УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАЖДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПЕРЕЕЗДА Российский патент 1996 года по МПК B61L29/00 B61L29/02 

Изобретение относится к области железнодорожного и автодорожного транспорта, а именно к устройствам ограждения переезда, предназначенным для предотвращения въезда автотранспорта на железнодорожный переезд при приближении к нему поезда и передачи сигнала остановки машинисту локомотива при наличии в зоне переезда автотранспортных средств или препятствия, угрожающего безопасности движения.

Известно устройство ограждения железнодорожного переезда, содержащее установленные на переезде заградители с правым и левым расположением элементов заграждения (в виде шлагбаумов), связанных с электроприводами, блоки контроля состояния участков приближения, блоки включения переездных заградительных светофоров, датчики обнаружения автотранспортных средств и препятствий в зонах переезда и блоки управления включением электроприводов заградителей (1).

Применяемые автоматические шлагбаумы в большинстве случаев перекрывают только половину проезжей части автодороги. Это создает возможность объезда шлагбаумов путем проезда по встречной полосе движения.

Шлагбаумы с брусом, перекрывающим всю ширину автодороги, и шлагбаумы, установленные на правой и левой полосах движения, совместно перекрывающие всю ширину проезжей части, не позволяют автотранспортным средствам выехать с переезда, не нарушив брусьев шлагбаумов, если за время нахождения их на переезде брусья шлагбаумов опустились. Не исключается возможность въезда в зону переезда при приближении к нему поезда автотранспортных средств при условии преднамеренного повреждения опущенных брусьев шлагбаумов.

Указанная цель повышение надежности обеспечения безопасности, т.е. исключение столкновения поезда с автотранспортом на переезде, достигается тем, что с помощью заградительных элементов, являющихся препятствием въезду автотранспорта в зону переезда при приближении к нему поезда, оснащенных датчиками положения заградительного элемента, датчиками наличия автотранспорта в зоне заградительного элемента, блоками определения состояния заградительного элемента, перекрывается проезжая часть автодороги и обеспечивается выезд автотранспорта с переезда при любых ситуациях.

На фиг. 1 показана схема размещения на переезде блоков и узлов устройства; на фиг.2 его структурная схема; на фиг.3 заградительный элемент; на фиг.4 приводной вал привода.

Устройство содержит: блок 1 контроля состояния участков приближения, выходами связанный с одним из входов блока 2 включения переездных светофоров 3 и с одним из входов формирователя 13 команд управления ограждением переезда, другим входом связанного с выходом блока 6 ручного управления; шкаф 7 с размещенными в нем блоками электропитания и управления; блок 10 фиксации наличия препятствия при отсутствия поезда на переезде, входами связанный с датчиками 11 наличия объекта на переезде и с выходом фиксации наличия поезда на переезде формирователя команд управления ограждением переезда, выходами управления приводами 8 заградительных элементов 9, подключенного к одним из входов блоков 22 управления включением привода заградительного элемента, каждый из которых другим входом связан с автопереключателем 21 соответствующего привода и с третьим входом к другим выходам соответствующих блоков 16 и 17 определения состояния правых и левых заградительных элементов, при этом к входам каждого из блоков определения состояния заградительного элемента подключены датчики наличия автотранспорта в зонах заградительных элементов; датчики нижнего 19 и верхнего 20 положений крышек заградительных элементов, связанных с соответствующими контактами автопереключателей, а другие выходы блоков определения состояния заградительных элементов связаны соответствующими другими входами блока включения переездных светофоров; логический элемент 12 "ИЛИ" входами связанный с выходами блоков ручного управления и фиксации наличия препятствия при отсутствии поезда на переезде, выход которого связан с блоком 4 включения заградительных светофоров 5.

В качестве приводов используются типовые стрелочные электроприводы с незначительными механическими доработками.

Заградительные элементы 9 имеют опорные основания 23 рамной конструкции, устанавливаемые на фундаменте и предназначенные для установки на них правых 14 и левых 15 крышек и связанных с ними регулируемых по массе противовесов 24 и приводов 8. Ось 25 крышки выполнена в виде трубы, к которой приварены кронштейны, шарнирно соединенные регулируемой по длине тягой 26 и шибером 27 привода и противовеса.

С целью исключения запирания шибера в выдвинутом положении, на одну сторону запорного зуба 28 шестерни главного вала 29 типового стрелочного привода установлена накладка 31 и удалена часть фиксирующего сектора 30, чем исключается препятствие привода на опускание крышки.

Подъем крышек происходит от электродвигателей приводов и воздействия противовесов, тогда как опускание может происходить и от воздействия веса выезжающего из переезда автотранспорта, а при исчезновении электропитания они приводятся в нужное положение съемными рукоятками. При включении электродвигателя привода заградительного элемента, крышка которого находится в нижнем положении, сначала происходит отпирание замка привода, который удерживает Крышку в нижнем положении, далее, под действием противовеса и шибера привода, происходит вращение крышки вокруг оси до срабатывания автопереключателя и отключение электропитания.

После включения электродвигателя продолжительность его работы контролируется конденсаторным блоком. Если по истечении установленного времени автопереключатель не срабатывает, то конденсаторный блок обрывает цепь питания электродвигателя.

В поднятом состоянии крышка представляет собой механическое препятствие для въезда автотранспортных средств в зону переезда, но не является серьезным препятствием для выезда из зоны переезда автотранспортного средства, оказавшегося на переезде до момента подъема крышки, так как при воздействии на крышку силой более 100 кГс (от наезда колес транспортного средства на крышку со стороны железной дороги), она опускается и становится возможным выезд автотранспортного средства из зоны переезда.

Заградительные элементы устанавливаются поперек проезжей части автодороги по два с каждой стороны переезда заподлицо с покрытием дороги, причем левые заградительные элементы устанавливаются по выезду с переезда, а правые по въезду в зону переезда. Крышки снабжены светоотражающими пластинами 32 красного цвета. При поднятых крышках они извещают водителя, подъезжающего к переезду, о запрещении въезда на переезд.

Датчик наличия объекта на переезде представляет собой автодинный приемо-передатчик с пирамидально-рупорной антенной, связанной с генератором коротким отрезком стандартного волновода 8-милиметрового диапазона длин волн (сечение 7,2 • 3,4 мм). Ширина диаграммы направленности антенны составляет 22 ^o в обеих плоскостях. Автодинный генератор совмещает в себе одновременно следующие функции: непосредственно источника электромагнитных волн, передатчика и приемника, детектора отраженного излучения, а также усилителя слабого отраженного СВЧ-сигнала, так как уровень мощности, обусловленный изменением амплитуды колебаний, превышает уровень мощности отраженного излучения, воздействующего на автогенератор.

Генератор состоит из двух волноводных камер: генераторной на диоде Ганна и варакторной на лавинно-пролетном диоде.

Схема выделения автодинного сигнала представляет собой электронный аналог индуктивности. На выходе схемы выделения регистрируются одновременно два сигнала полезный автодинный сигнал, обусловленный наличием отражающего объекта в зоне контроля, и сигнал на частоте модуляции 500 Гц, который используется для контроля работоспособности СВЧ-модуля. Если выходит из строя хотя бы один диод (ДГ или ЛДП), то данный сигнал исчезает.

Датчик наличия автотранспорта в зоне заградительных элементов состоит из ультразвукового локатора, схемы формирования и обработки сигналов.

Принцип действия датчика основан на локации ультразвуковыми импульсами заданной зоны пространства с последующей временной обработкой сигналов.

Для установки необходимого радиального размера зоны контроля, соответствующей длине крышки заградительного элемента, в локаторе предусмотрены регулировки "мертвой" (ближней) зоны, в которой обнаружения не происходит, а также длины зоны контроля.

Конструктивно локатор выполнен в виде единого блока в круглом герметическом корпусе, где установлены электроакустический преобразователь конденсаторного типа и плата электроники, на которой находится генератор ультразвуковых и импульсов, усилитель отраженных сигналов и схема временной обработки сигналов. Эти схемы связаны с блоками определения состояния с блоками определения состояния заградительных элементов и через кабель выдают сигнал о появлении автотранспортного средства в контролируемой зоне.

Контроль зоны крышки осуществляется следующим образом:
при включении переездных светофоров на локаторы подается питание и они начинают работать. Если пространство над крышкой свободно, то выдается сигнал, не исключающий подъем крышки.

В случае нахождения автотранспортных средств над крышкой или в непосредственной близости от нее, локатор выдает сигнал о наличии над крышкой автотранспортного средства, причем зоны обнаружения локаторов выбраны такими, что подъем правых крышек блокируется при нахождении автотранспортного средства над крышкой заградительного элемента, а крышки заградительных элементов, установленных на выезде автоматически опускаются при приближении к ним выезжающего транспорта. После прохода поезда и выключения переездных светофоров датчики отключаются.

Устройство ограждения железнодорожного переезда работает следующим образом. При отсутствии подвижного состава на участках приближения к переезду из блока 1 контроля состояния участков приближения в блок 2 включения переездных светофоров и формирователь 13 команд управления ограждением переезда поступает сигнал о свободе участка. Одновременно в блок 2 включения переездных светофоров от блоков 16 и 17 определения состояния правых 14 и левых 15 заградительных элементов поступают сигналы о нахождении крышек заградительных элементов в нижнем (закрытом) положении. Выход блока 2 включения переездных светофоров выдает сигнал на перевод переездных светофоров 3 в дежурный (не включенный) режим, а на выходах формирователя 13 команд на включение ограждения переезда сигнал отсутствует и переезд для пропуска автотранспортных средств открыт. При этом датчики 11 наличия объекта на переезде и датчики 18 наличия автотранспорта в зоне заградительных элементов выключены, а лампы на заградительных светофорах 5 находятся в дежурном режиме, если они не включены через блок 6 ручного управления.

При приближении поезда к переезду с выхода блока 1 поступает сигнал в блок 2 включения переездных светофоров, включаются переездные светофоры для автотранспорта и оповестительные электрические звонки для предупреждения об опасности пешеходов, пользующихся переездом.

Включаются датчики 11 наличия объекта на переезде и датчики 18 наличия автотранспорта в зоне заградительного элемента.

По сигналу от блока 1 приближения поезда формирователь 13 команд управления ограждением переезда по истечении установленного времени выдает сигнал на включение приводов заградительных элементов.

При включении электродвигателя привода сначала происходит открытие замка привода, фиксировавшего крышку в горизонтальном положении, далее под действием противовеса и шибера привода происходит вращение на шарнирной опоре трубы с крышкой, кронштейном и противовесом на установленный угол. При этом крышка принимает положение, воспрепятствующее движению автотранспортных средств в зону переезда. По достижении шибером крайнего выдвинутого положения срабатывает автопереключатель, обрывая цепь питания электродвигателя на подъем крышки и подготавливая цепь питания электродвигателя для опускания крышки.

Контроль наличия автотранспорта над крышкой предупреждает включение электродвигателя на подъем крышки под движущимся по ней автотранспортом.

Если над крышкой в момент поступления сигнала из блока 13 в блок 22 управления включением привода заградительного элемента находится автотранспорт, выход датчика 18 блокирует включение электродвигателя на подъем крышки до ее освобождения.

После удаления автотранспорта из зоны контроля датчика 18 исчезает сигнал блокировки и происходит подъем крышки. Одновременно через блоки 19 и 20 происходит контроль нижнего и верхнего положений крышек.

При достижении поднимающейся крышкой, установленной по въезду в зону переезда, верхнего положения, блок 20 заблокирует выход датчика 18. Крышка остается в верхнем положении до удаления поезда из зоны переезда. Выход датчика 18, контролирующего зону крышки, установленной по выезду, такой блокировки не имеет.

При появлении выезжающего с переезда автотранспорта в зоне контроля над крышкой заградительного элемента, если она находится в верхнем положении, по сигналу от датчика 18 включается электродвигатель на опускание крышки. Эта крышка остается в нижнем положении пока датчик 18 не выдаст сигнал о свободности зоны над ней. После появления сигнала свободности зоны над крышкой снова включается электродвигатель по имеющемуся сигналу от блока 13. После достижения верхнего положения крышки электродвигатель отключается автопереключателем.

Если к моменту окончания времени, установленного по каждому переезду индивидуально, в опасной зоне переезда, контролируемой с помощью датчиков 11, окажется автотранспорт или другое препятствие, то сигнал от датчиков 11 через блоки 10, 12 передается в блок 4 включения заградительных светофоров и для изменения кодов автоматической локомотивной сигнализации. При нахождении поезда непосредственно на переезде сигналы от датчиков 11 заблокируется блоком 10 с использованием команды формирователя 13.

При удалении поезда из зоны переезда по сигналу из блока 1 в блоки 2 и 13 поступают сигналы о свободности участков приближения. Включаются электродвигатели приводов на опускание крышек. Выключаются датчики 11 и 18. При достижении нижнего положения крышек происходит запирание их в нижнем положении. Срабатывают автопереключатели, при этом обрываются цепи питания на опускание и подготавливаются цепи питания на подъем крышек. Информация о закрытии крышек в нижнем положении передается на погашение переездных светофоров и для информации дежурному работнику. После выключения переездных светофоров открывается движение автотранспортных средств.

При управлении устройством ограждения переезда дежурным работником через блок ручного управления переезд открывается и закрывается порядком, аналогичным режиму в автоматическом управлении.

Источники информации.

1. з. ФРГ, 1 1919468, кл. D 61 L 29/00 от 12.02.76 г.

Использование: на железнодорожном транспорте для предотвращения въезд автотранспорта на железнодорожный переезд и передачи сигнала машинисту локомотива о наличии в зоне переезда автотранспорта. Сущность изобретения: блок контроля состояния участков приближения, блок включения переездных светофоров, формирователь команд управления ограждением переезда, блок ручного управления, блок фиксации наличия препятствия на переезде и заградительные элементы с приводами, связанными с автопереключателями. 1 з.п.ф., 4 ил.

1. Устройство для ограждения железнодорожного переезда, содержащее блок включения заградительных светофоров, блок контроля состояния участков приближения, выходом связанный с одним из входов блока включения переездных светофоров и с одним из входов формирователя команд управления ограждением переезда, другим входом связанного с выходом блока ручного управления, блок фиксации наличия препятствия при отсутствии поезда на переезде, входами связанный с датчиками наличия объекта на переезде и с выходом фиксации наличия поезда на переезде формирователя команд управления ограждением переезда, выходами управления приводами заградительных элементов подключенного к одним из входов блоков управления включением привода заградительного элемента, каждый из которых другим входом связан с автопереключателем соответствующего привода, а заградительные элементы выполнены с возможностью их правого и левого расположения, отличающееся тем, что оно снабжено датчиками положения заградительного элемента, датчиками наличия автотранспорта в зоне заградительного элемента, блоками определения состояния заградительного элемента и логическим элементом ИЛИ, входы которого подключены к выходу блока фиксации наличия препятствия при отсутствии поезда на переезде и выходу блока ручного управления, а выход к входу блока включения заградительных светофоров, при этом к входам каждого из блоков определения состояния заградительных элементов подключены датчики положения заградительного элемента и датчик наличия автотранспорта в зоне заградительного элемента, к одному из выходов третий вход соответствующего блока управления включением привода заградительного элемента, а к другому выходу соответствующий другой вход блока включения переездных светофоров. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый из заградительных элементов выполнен в виде крышки, установленной поперек автодороги заподлицо с ее покрытием шарнирно на опорном основании, размещенном на фундаменте, при этом крышка выполнена из прокатных профилей с наложенным на них сплошным листом, а шарнирная опора выполнена в виде трубы, на которой закреплен посредством сварки кронштейн с установленным на нем противовесом, соединенный посредством тяги с рабочим шибером привода заградительного элемента.