УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СХОДА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА Российский патент 2004 года по МПК B61L23/26 B60K28/14 G08B21/00 

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте, а именно для электронного взаимодействия конкретными приборами у дежурного по станции и с аппаратурой управления входного светофора, который разрешает или запрещает поезду следовать с перегона на станцию в зависимости от состояния электрической цепи устройства.

Технический уровень заявляемого изобретения известен из устройства, содержащего пять датчиков, три из которых используются для установки внутри рельсовой колеи и два снаружи, две планки, четыре перемычки. При этом каждый датчик состоит из двух кронштейнов, установленных в стойках на основаниях. Основания крепятся к деревянной шпале с помощью костылей. Кронштейны фиксируются в стойках и попарно связаны электропроводной планкой болтами. Планки предназначены для электрического соединения оснований соседних датчиков, размещаемых внутри рельсовой колеи. Для электросоединения оснований соседних датчиков, расположенных по разные стороны рельса, используется изолированная перемычка, другие перемычки используются для подключения к кабельным концевым муфтам. (Инструкция Федерального Государственного Унитарного Предприятия “Дальневосточная железная дорога”, утвержденная Первым заместителем начальника Дальневосточной ЖД 31.08.2001 г.).

Принцип действия устройства контроля схода подвижного состава (УКСПС) заключается в разрушении кронштейна волочащимися за подвижным составом предметами, деталями, выступающими за нижний габарит, или при сходе колес с рельса. При этом усилие разрушения, на которое рассчитан датчик, обусловлено конструкцией кронштейна и обычно регламентируется порядка 40 Кн должно быть не менее 40 кН. В результате разрушения кронштейна разрывается электрическая цепь. Изменение электрического сопротивления цепи устройства воспринимается аппаратурой управления входного светофора и контрольными приборами у дежурного по станции. Это исключает открытие входного светофора или приводит к его закрытию, если он был открыт. Предупредительный светофор соответственно изменит свое показание на запрещающее. Разрушенные при ударе датчики заменяются новыми.

Известное устройство обладает следующими недостатками.

1. Ограниченная область применения, обусловленная тем, что установка датчиков возможна только лишь на деревянных шпалах, тогда как в современных железнодорожных путях используют шпалы, выполненные из материалов, на которых невозможно закрепить основания датчиков костылем (например, бетон).

2. Низкая надежность контроля при сложных метеорологических условиях (при намокании деревянной шкалы прохождение электрического тока возможно помимо кронштейнов и полок УКСПС).

3. Высокая трудоемкость и сложность монтажа и демонтажа устройства.

Задачей заявляемого устройства является расширение универсальности устройства за счет применения в различных климатических условиях (в т.ч. с обилием влаги) с различными шпалами, а также снижение трудоемкости и сложности монтажа и демонтажа за счет модульной конструкции устройства.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в повышении надежности контроля вне зависимости от метеорологических условий, в обеспечении возможности установки УКСПС на рельсовый путь с любыми шпалами и в снижении затрат времени на монтаж и демонтаж устройства.

Повышение надежности контроля свисающих с состава объектов или схода колесных пар достигается исключением из устройства элементов, накапливающих влагу и тем самым образующих ложную электрическую цепь.

Возможность установки устройства в рельсовый путь с любыми шпалами достигается тем, что устройство крепится не к шпалам, а к рельсу, т.е. материал, конструкция и размеры шпал значения не имеют.

Снижение затрат времени на монтаж и демонтаж (и тем самым снижение времени возможных задержек в движении составов) устройства достигается за счет его исполнения в виде готового модуля, который устанавливается в межшпальное пространство и подключается к концевым кабельным муфтам.

Ограничительные признаки, характеризующие изобретение: устройство содержит установленные внутри и снаружи рельсовой колеи, соединенные в единую электрическую цепь и подключенные к кабельным концевым муфтам датчики, состоящие из электропроводных кронштейнов, установленных в стойках и попарно соединенных электропроводными полками.

Отличительные признаки, характеризующие устройство: стойки кронштейнов установлены на общей платформе и электрически изолированы от нее, датчики связаны между собой проводником, причем платформа выполнена электроизолированной от рельсов и снабжена электроизолированными от нее средствами крепления к рельсам.

Этими отличительными признаками обеспечивается указанная универсальность устройства, обеспечивающая возможность применения устройства в различных климатических условиях в рельсовом пути с различными шпалами, в т.ч. обеспечивающая снижение трудоемкости монтажа и демонтажа (демонтаж обычно выполняется при прохождении снегоочистительной и шпалоподбойной техники) устройства.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана схема установки датчиков (а - заявляемый объект, б - известное решение); на фиг.2 показана принципиальная схема устройства контроля схода подвижного состава; на фиг.3 показан один из узлов устройства; на фиг.4 показано одно из поперечных сечений устройства, на фиг.5 показана принципиальная схема крепления устройства к основанию рельс.

Устройство представляет собой платформу 1 с датчиками Д. Несколько датчиков (или один длинный) установлены внутри рельсовой колеи (между рельсами 2), по одному датчику установлено снаружи колеи. Каждый датчик состоит из полки 3, выполненной из электропроводного материала, закрепленной на двух кронштейнах 4, выполненных из электропроводных материалов. Кронштейны установлены в стойках 5, выполненных также из электропроводных материалов. Стойки установлены на платформе 1 и электрически изолированы от нее (например, через электроизоляционные втулки 6, установленные в стакане 7, который зафиксирован на платформе, а втулки 6 зафиксированы на стойке 5 и в стакане 7 гайкой 8). Датчики связаны между собой проводниками 9. Расположенные снаружи рельсового пути датчики, проводниками 10 подключены к кабельным концевым муфтам, соединенным с контрольной аппаратурой дежурного по станции и с входным светофором.

Таким образом, проводники 10 и 9, стойки 5, кронштейны 4 и полки 3 образуют единую электрическую цепь.

Платформа 1 расположена в межшпальном пространстве (между шпалами Ш) и снабжена средствами крепления 11 к рельсам (например, прижимными планками), причем они выполнены электроизолированными от платформы (либо от рельсов и платформы). При болтовом методе крепления платформы к основанию рельса электроизоляция рельса и платформы между собой может быть обеспечена проставкой 12, средство крепления 11 от рельса может быть электроизолировано вставкой 13 либо втулками 14, 15 и шайбой 16.

Работает устройство следующим образом.

В готовом рельсовом пути на подходе к станции одно из межшпальных пространств освобождают (от щебня и т.д.) под указанное устройство. Устройство в собранном виде либо со снятыми кронштейнами и полками заводят под рельсы в освобожденное межшпальное пространство. Средствами крепления платформу крепят к основанию рельса. Если кронштейны с полками снимались, то ставят их на место. Подключением электроприбора к проводникам 10 проверяют наличие электропроводимости между окончанием проводников 10. Аналогично проверяют электроизоляцию между рельсами и платформой, между рельсами и средствами крепления 11, либо между средствами крепления и платформой. Проводники 10 подключают к кабельным концевым муфтам, электрически соединенным с прибором контроля у дежурного по станции и с входным светофором. Устройство к работе готово.

В случае схода с рельсов колесной пары подвижного состава (или свисания с подвижного состава массивных частей за пределы нижнего габарита) колесо (или свисающая часть) воздействует на полку 3 и разрушает (ломает) ее, либо кронштейн (или несколько полок и кронштейнов). Это приводит к разрыву электрической цепи в устройстве. Разрыв электрической цепи является управляющим сигналом для включения входного светофора на запрещающий движение цвет и одновременно включает сигналы тревоги у дежурного по станции. Далее дежурный по станции предпринимает действия по остановке движущихся по пути составов и расследованию причин срабатывания устройства контроля схода подвижного состава.

После устранения причин срабатывания устройства оно вновь приводится в рабочее состояние одним из двух путей. Это либо замена вышедших из строя датчиков (полок 3 с кронштейнами 4) либо замена УКСПС на новый.

Следует отметить, что УКСПС электробезопасно для человека и животных, т.к. используются в сети низкого напряжения и малых токов.

Технический результат в части независимости устройства от метеорологических условий обеспечивается тем, что конденсируемая влага или дождь не могут образовать параллельную электрическую цепь между проводниками 10, минуя полки и кронштейны, стойки и проводники 9, что не позволило бы сработать блокирующим (светофору и сигналам тревоги) системам при разрушении полки или кронштейна (в известном устройстве такая ложная параллельная электрическая цепь образовывалась по намокшей деревянной шпале и не позволяла включиться блокирующим системам при изломе полок и кронштейнов). Надежность контроля может быть еще больше повышена за счет заделки мест состыковки изолированных проводников 9 и 10 со стойками гидроизоляционными материалами, например влагостойкими мастиками 17. Еще больше надежность контроля (например, в случае низкого качества исполнения или наличия зазоров между стойкой 5 и втулками 6 с заполнением их водой злоумышленно либо при длительных обильных дождях) может быть повышена за счет применения гидроизоляционных манжет 18, надеваемых без зазора на кронштейн и стакан.

Технический результат в части применения устройства вне зависимости от типа шпал обеспечивается тем, что шпала не используется. Используется для размещения УКСПС межшпальное пространство.

Технический результат в части снижения затрат времени на монтаж и демонтаж УКСПС достигается тем, что устройство собирается полностью на предприятии-изготовителе. На рельсовом пути лишь очищается межшпальное пространство, устройство заводится в него под рельсы и крепится к рельсам.

Варианты исполнения устройства могут быть различными.

1 вариант. В описанном выше устройстве конструкция платформы не оговорена. Это может быть полоса, пластина и т.д. Однако повысить защищенность устройства от случайных воздействий на проводники 9 (животным или человеком, в т.ч. злоумышленно), что может привести к ложному срабатыванию устройства из-за разрыва электрической цепи, можно, образовав защиту самой формой платформы. Так, исполнение платформы в виде тавра позволяет его боковинами 19 закрыть размещенные в полости тавра проводники от несанкционированных воздействий и тем самым исключить ложные срабатывания УКСПС.

2 вариант. Описанные выше конструкции не защищают расположенные под платформой (или между боковинами тавра) элементы устройства от механического воздействия основания пути (щебня и т.д.), обычно выпучиваемого в периоды оттепель - заморозки. Такое воздействие возможно также при ремонте пути или его подбивании. Предлагается защитить элементы устройства. Для этого платформу выполняют коробчатой замкнутой формы (для случая выполнения платформы из тавра может быть установлена крышка 20). Для обеспечения монтажа элементов внутри такой платформы она должна быть разъемной вдоль своей оси (по длине). Для исключения влагопроницаемости внутрь такой платформы плоскость разъема и места выводов проводников 10 из платформы наружу могут быть выполнены влагонепроницаемыми (например, могут быть использованы мастики или прокладки 21).

3 вариант. Для снижения степени повреждения платформы, стоек и полок при сходе колесной пары подвижного состава или свисания с него массивного элемента целесообразно локализовать место разрыва электрической цепи в УКСПС, т.е. заранее заложить в устройстве место его поломки. Это удобно сделать на кронштейне в виде надреза 22. Глубину надреза (т.е. площадь сечения кронштейна) можно подобрать так, чтобы излом кронштейна проходил именно по надрезу без существенных деформаций остальных элементов устройства. Это облегчит и ускорит ремонт устройства после его срабатывания.

Такое исполнение кронштейнов с надрезами позволяет в том числе лимитировать (ограничивать прочностью в месте надреза) энергию удара для срабатывания устройства (исключит ложные срабатывания от случайного удара инструментом во время ремонта пути, от злоумышленных поломок, от воздействия легких предметов, свисающих с подвижного состава).

Изобретение относится к средствам повышения безопасности движения подвижного состава. Устройство содержит установленные внутри и снаружи рельсовой колеи и соединенные в единую электрическую цепь датчики схода с рельсов колесной пары подвижного состава или свисания с него массивных частей за пределы нижнего габарита. Каждый из датчиков включает в себя два электропроводных кронштейна, установленных в электропроводных стойках, электропроводную полку, соединяющую кронштейны между собой, прибор контроля и входной светофор, подключенные через кабельные концевые муфты к электрической цепи датчиков. Стойки для кронштейнов установлены на общей платформе и электрически изолированы от нее. Датчики связаны между собой проводниками, состыкованными с соответствующими стойками. Платформа выполнена электроизолированной от рельсов и снабжена электроизолированными от нее средствами крепления к рельсам. Устройство обладает расширенными функциональными возможностями, характеризуется универсальностью в части эксплуатации и применения. За счет использования цельно-блочной конструкции имеет место снижение трудоемкости и сложности монтажа и демонтажа. 5 ил.

Устройство контроля схода подвижного состава с рельсов, содержащее установленные внутри и снаружи рельсовой колеи и соединенные в единую электрическую цепь датчики схода с рельсов колесной пары подвижного состава или свисания с него массивных частей за пределы нижнего габарита, каждый из которых включает в себя два электропроводных кронштейна, установленных в электропроводных стойках, электропроводную полку, соединяющую кронштейны между собой, прибор контроля и входной светофор, подключенные через кабельные концевые муфты к электрической цепи датчиков, отличающееся тем, что стойки для кронштейнов установлены на общей платформе и электрически изолированы от нее, датчики связаны между собой проводниками, состыкованными с соответствующими стойками, а платформа выполнена электроизолированной от рельсов и снабжена электроизолированными от нее средствами крепления к рельсам.