УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРИЛЕГАНИЯ ОСТРЯКОВ К РАМНЫМ РЕЛЬСАМ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА Российский патент 2000 года по МПК B61L7/08 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и служит для контроля прилегания остряков к рамным рельсам стрелочного перевода в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ).

В качестве аналога принято устройство (1), которое содержит включенный последовательно с обмоткой якоря электродвигателя привода датчик положения стрелки и генератор контрольных частот, подключенный к линейным проводам через разделительный конденсатор, развязывающий конденсатор, подключенный параллельно обмотке якоря и выпрямителю. Устройство содержит большое количество элементов, вследствие чего имеет низкую надежность. Кроме этого, контроль положения остряков стрелочного перевода осуществляется косвенным методом по сигналам от датчика, находящегося в стрелочном приводе.

В качестве прототипа принято устройство (2), которое отличается от устройства (1) тем, что содержит автогенераторы контрольных частот, индуктивные датчики крайних положений контрольных линеек, регистрирующие реле, блоки фиксации контрольных частот, элементы согласования и линию связи. Недостатком известного устройства является низкая достоверность плотного прилегания остряков к рамным рельсам стрелочного перевода, основанная на положении контрольных линеек привода. При этом не контролируется возникновение люфтов в соединении тяг с остряками, ослабление крепления рамных рельсов, попадание мелких предметов, снега и т.д. в пространство между остряками и рамными рельсами.

Сущность изобретения. Устройство контроля прилегания остряков к рамным рельсам стрелочного перевода содержит задающий автогенератор 1, выходами подключенный к входу формирователя импульсов 2, выходы которого подключены к входам схем возбуждения затухающих гармонических колебаний 3, резонансными цепями которых являются параллельные колебательные контуры, образованные подключенными к одним выходам катушками электромагнитных датчиков с разомкнутыми магнитными системами, являющимися чувствительными элементами датчиков 4, контролирующих прилегающий остряк 5 и отстающий остряк 6 и конденсаторами схемы, а другие выходы к входам детекторов 7. Выходы детекторов подключены к входам формирователей импульсов контроля 8, выходы которых подключены к одним из входов схем сравнения импульсов по длительности 9, а к другим входам подключены выходы регулируемых одновибраторов 10, входы которых подключены к выходу формирователя 2. Выходы схем сравнения импульсов по длительности подключены к входам схемы логического "исключающего ИЛИ" 11, на выходе которой подключено исполнительное реле 12.

Задача изобретения - повышение безопасности движения поездов и повышение достоверности информации о состоянии стрелочного перевода путем контроля фактического прилегания остряков к рамным рельсам достигается тем, что контроль расстояния между остряками и рамными рельсами осуществляется с помощью датчиков, выполненных на ферритовых сердечниках с разомкнутыми магнитными системами, являющимися чувствительными элементами датчиков, установленных в шейках рамных рельсов и сориентированных чувствительной стороной по направлению к поверхностям остряков между головками болтов крепления рабочей тяги привода и работающих в режиме затухающих гармонических колебаний.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - графики, поясняющие работу устройства, на фиг. 3 - диаграмма, поясняющая расчет точности срабатывания устройства.

Устройство для контроля прилегания остряков к рамным рельсам стрелочного перевода работает следующим образом.

Формирователь импульсов 2 вырабатывает короткие импульсы с частотой F_з задающего генератора 1, которые подаются на схемы возбуждения затухающих гармонических колебаний 3 и на входы одновибраторов 10, для запуска опорных импульсов. В параллельных колебательных контурах, образованных катушками датчиков с разомкнутыми магнитными системами, являющимися чувствительными элементами датчиков 4, и конденсаторами схемы, возбуждаются затухающие гармонические колебания с частотой возбуждения F_в = 100F_з, причем длительность затухания колебаний в контурах зависит от расстояния между чувствительными элементами катушек датчиков и ферромассами остряков стрелочного перевода. Указанное объясняется изменением параметров контуров, ввиду изменения величины вносимых в них потерь за счет изменения расстояния между разомкнутыми магнитопроводами, являющимися чувствительными элементами датчиков, и поверхностью ферромасс остряков. Затухающие колебания подаются на входы детекторов 7 и, после детектирования, на входы формирователей импульсов контроля 8. Таким образом, длительность импульсов контроля на выходе формирователей 8 определяется длительностью затухания колебаний в контурах и соответствует определенному расстоянию между чувствительными элементами катушек датчиков и остряками стрелочного перевода. Импульсы контроля подаются на одни из входов схем сравнения импульсов по длительности 9, на вторые входы которых подаются опорные импульсы, вырабатываемые одновибраторами 10, которые запускаются короткими импульсами формирователя 2 синхронно с запуском схем возбуждения затухающих колебаний 3. Схема логического "исключающего ИЛИ" 11 управляет работой электромагнитного реле 12. Если контролируемая величина расстояния между прилегающим остряком и рамным рельсом находится в пределах норматива ПТЭ МПС (не более 4 мм), а между отстающим остряком и рамным рельсом расстояние составляет 4 мм и более, реле 12 находится под током. Если величина расстояния между прилегающим остряком и датчиком в рамном рельсе превысит норматив ПТЭ, или оба остряка будут прилегать к рамным рельсам с датчиками не превышая норматива 4 мм - реле 12 обесточивается. Фронтовые контакты реле 12 включены в контрольную цепь стрелки. При срабатывании схемы логического "ИЛИ" 11 реле 12 отпускает свой якорь, фронтовые контакты в контрольной цепи размыкаются, и стрелка теряет контроль. Происходит защитный отказ железнодорожной автоматики.

На фиг. 2 представлена диаграмма, поясняющая работу устройства. Затухающие колебания, возбуждаемые в контуре, следуют с периодичностью импульсов формирователя. В зависимости от расстояния между остряком и рамным рельсом S на одни из входов схем сравнения импульсов по длительности подаются импульсы контроля длительностью τ_ик, а на другие входы подаются опорные импульсы длительностью τ₀. При этом, если длительность импульсов τ₀ больше или равна длительности τ_ик, исполнительное реле находится под током. При отставании остряка от рамного рельса на расстояние 4 мм и более по сигналам схем сравнения импульсов по длительности срабатывает схема логического "исключающего ИЛИ" и исполнительное реле 12 обесточивается.

На фиг. 3 представлена диаграмма, поясняющая расчет разрешающей способности устройства. Допустим, частота задающего автогенератора F_з = 800 Гц, тогда частота возбуждения колебаний в параллельных контурах, образованных катушками датчиков с разомкнутой магнитной системой и конденсаторами схемы возбуждения затухающих колебаний F_в = 100F_з = 80 кГц. Для упрощения расчета будем считать, что частота F_в не изменяется в процессе затухания колебаний. Схема настраивается таким образом, чтобы при нахождении ферромассы остряка на расстоянии 4 мм от чувствительной стороны катушки датчика длительность затухания колебаний в контуре составляла приблизительно 1/5 часть от периода T_з. Период

Период колебаний

Количество периодов колебаний T_в, укладывающихся в 1/5 периода T_з

При нахождении ферромассы остряка на расстоянии 4 мм от чувствительной стороны катушки датчика на один из входов схемы сравнения импульсов по длительности 9 (фиг. 1) поступают импульсы контроля длительностью τ_ик1. При уменьшении расстояния между чувствительной стороной катушки датчика и ферромассой остряка, соответствующее уменьшению длительности затуханий на один период колебаний, формируется импульс контроля длительностью τ_ик2, при этом K_в = 20 - 1 = 19 периодов T_в и соответственно при увеличении этого расстояния формируется импульс длительностью τ_ик3, т.е. получаем K_в = 20 + 1 = 21 период T_в. Таким образом, разрешающая способность устройства соответствует изменению длительности затуханий на один период F_в. В интервале контролируемых величин можно принять зависимость между длительностью затухания колебаний и расстоянием от ферромассы остряка до чувствительной стороны катушки датчика пропорциональной. Тогда для τ_ик2 пропорция будет иметь вид 20/19 = 4/x, отсюда x = 4•19/20 = 3,8 мм и, соответственно, для τ_ик3 20/21 = 4/x, где x = 4•21/20 = 4,2 мм. Отсюда, разрешающая способность устройства соответствует, при наших условиях, ±0,2 мм.

Источники информации
1. Авторское свидетельство SU 1090608, B 61 L 7/08.

2. Патент SU 2047523, B 61 L 7/08.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики в части управления и контроля стрелок. Устройство содержит автогенератор и формирователь импульсов для возбуждения в параллельных контурах, образованных катушками датчиков и конденсаторами схемы, затухающих гармонических колебаний. Затухающие колебания преобразуются схемой в импульсы контроля, которые сравниваются с опорными импульсами специальной схемой, воздействующей по результатам сравнения на исполнительное реле. При этом датчики расположены в шейках рамных рельсов напротив поверхности остряков между элементами крепления рабочей тяги привода и время затухания колебаний в контурах пропорционально, в интервале контролируемых величин, расстоянию между датчиками и поверхностью остряков. Технический результат изобретения - повышение безопасности движения поездов. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для контроля прилегания остряков к рамным рельсам стрелочного перевода, содержащее автогенератор, связанный с исполнительным реле, отличающееся тем, что выход генератора подключен к входу формирователя опорных импульсов, выход которого через последовательно включенные схемы возбуждения затухающих колебаний с резонансными параллельными контурами, выполненными на ферритовых сердечниках с разомкнутыми магнитными системами, являющимися чувствительными элементами датчиков, детекторы и формирователи импульсов контроля подключены к одним из входов схем сравнения импульсов по длительности, другие входы которых подключены к выходу формирователя опорных импульсов через одновибраторы, а выходы - к входам логического элемента "Исключающее ИЛИ", выход которого соединен с обмоткой исполнительного реле. 2. Устройство для контроля прилегания остряков к рамным рельсам стрелочного перевода по п.1, отличающееся тем, что электромагнитные датчики устройства установлены в шейках рамных рельсов стрелочного перевода и ориентированы чувствительными элементами к поверхности остряков в зону между головками болтов крепления рабочей тяги привода. 3. Устройство для контроля прилегания остряков к рамным рельсам стрелочного перевода по п.1, отличающееся тем, что схемы возбуждения затухающих колебаний с резонансными параллельными контурами выполнены с возможностью возбуждения колебаний, длительность которых пропорциональна в интервале контролируемых величин расстояниям между прижатыми остряками и чувствительными элементами датчиков, установленных в шейках рамных рельсов.