УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ БЛОКИРОВКИ Российский патент 2005 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте, в частности к устройствам интервального регулирования движения поездов на перегонах.

Известно устройство автоматической блокировки, содержащее генераторы и приемники, размещенные между путевыми светофорами, в пределах каждого блок-участка организованы две рельсовые цепи, которые подключены к общему генератору, подключенному к рельсовым нитям посередине блок-участка, а между приемниками и рельсовыми нитями включены фронтовые контакты повторителей реле направления, подключающие приемники к рельсовым нитям на расстояние зоны дополнительного шунтирования рельсовой цепи от проходного светофора по ходу движения поезда в зависимости от установленного направления движения (см. RU 2116923 C1, B 61 L 23/16, 10.08.98).

Недостатком устройства является возможность сохранения разрешающего показания зеленый или желтый на светофоре при остановке короткой подвижной единицы непосредственно за ним.

Известное устройство автоматической блокировки, принятое в качестве прототипа, содержит приемники с путевыми реле на выходе, подключенные к общему генератору, подключенному к рельсовым цепям в середине блок-участка, в пределах которого организованы N рельсовых цепей, а также сигнальные реле путевых светофоров, для каждого проходного светофора введено блокировочное реле, в основную цепь питания которого включен фронтовой контакт путевого реле N-й рельсовой цепи блок-участка, а в блокировочную цепь включены параллельно включенные тыловой контакт путевого реле первой рельсовой цепи блок-участка и последовательно соединенные фронтовые контакты путевого реле N-й рельсовой цепи предыдущего блок-участка и блокировочного реле, а в цепь питания сигнального реле желтого огня включены параллельно включенные переключающий контакт блокировочного реле и фронтовые контакты путевых реле от первой до N-1 рельсовой цепи блок-участка, при этом расстояние от точки установки путевого светофора до точки подключения путевого приемника N-й рельсовой цепи блок-участка по ходу движения поезда соответствует зоне дополнительного шунтирования (см. RU 2149785 C1, B 61 L 23/16, 27.05.2000).

Блокировочное реле обеспечивает перекрытие светофора с разрешающего на запрещающее при вступлении второго поезда на блок-участок, занятый поездом.

Недостатком устройства является возможность включения разрешающего показания зеленый или желтый на светофоре при остановке в пределах блок-участка поезда в случае неправильной работы рельсовой цепи. При занятой рельсовой цепи путевое реле может замыкать фронтовой контакт и выдавать сигнал о свободности в случае сообщения жил в кабельной линии, опасных отказах путевого приемника и др.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы устройства автоматической блокировки за счет контроля правильности работы рельсовой цепи.

Технический результат достигается тем, что устройство автоматической блокировки, содержащее подключенный к концу рельсовой цепи приемник с блоком путевого реле на выходе, генератор, блок управления светофором, блок сигнального реле желтого огня и элемент И, согласно изобретению снабжено двумя ключевыми элементами, блоком фиксации освобождения блок-участка и блоком тестирования, подключенным выходом к управляющим входам ключевых элементов и соединенным входом возбуждения с выходом занятости рельсовой цепи блока путевого реле, а входом самоблокировки - с выходом блока фиксации освобождения блок-участка, подключенного входом к выходу блока сигнального реле желтого огня, вход которого подключен к выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом свободности рельсовой цепи блока путевого реле, а второй вход подключен к выходу первого ключевого элемента, подключенного сигнальным входом к выходу блока управления светофором, при этом второй ключевой элемент соединен сигнальным входом с выходом генератора, а выходом - с началом рельсовой цепи.

Анализ просмотренной патентной и научно-технической информации позволяет сделать вывод об отсутствии аналогичных систем автоблокировки, содержащих блок тестирования, исключающий включение разрешающего показания на светофоре при неправильной работе рельсовой цепи.

Таким образом, заявляемое изобретение является новым, имеет достаточно высокий изобретательский уровень и может быть использовано в современных системах автоблокировки.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.1), на котором изображена функциональная схема устройства автоматической блокировки.

Устройство содержит путевые (проходные) светофоры 1 и 2, устанавливаемые на границе блок-участка, генератор 3, приемник 4 с блоком 5 путевого реле, подключенный к концу рельсовой цепи 6, блок 7 управления светофором, блок 8 сигнального реле желтого огня и элемент 9 И, блок 10 фиксации освобождения блок-участка, блок 11 тестирования, первый и второй ключевые элементы 12 и 13, подключенные управляющими входами к выходу блока 11 тестирования, соединенного входом возбуждения с выходом занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле, а входом самоблокировки - с выходом блока 10 фиксации освобождения блок-участка, подключенного входом к выходу блока 8 сигнального реле желтого огня, вход которого подключен к выходу элемента 9 И, первый вход которого соединен с выходом свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле, а второй вход подключен к выходу первого ключевого элемента 12, подключенного сигнальным входом к выходу блока 7 управления светофором, при этом второй ключевой элемент 13 соединен сигнальным входом с выходом генератора 3, а выходом - с началом рельсовой цепи 6.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном состоянии при свободности рельсовой цепи 6 блок 11 тестирования подает сигнал на управляющие входы первого ключевого элемента 12 и второго ключевого элемента 13. Ключевые элементы открыты. Сигнал от генератора 3 через рельсовую цепь 6 поступает на последовательно соединенные приемник 4 и блок 5 путевого реле. С выхода свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле сигнал поступает на первый вход элемента 9 И. На второй вход элемента 9 И через открытый первый ключевой элемент 12 сигнал поступает от блока 7 управления светофором. При одновременном наличии сигналов на обоих входах элемента 9 И обеспечивается поступление сигнала на вход блока 8 сигнального реле желтого огня, вследствие чего на светофоре 1 включается разрешающий огонь (на чертеже не показано). Сигнал с выхода блока 8 сигнального реле желтого огня через последовательно соединенный блок 10 фиксации освобождения блок-участка поступает на вход самоблокировки блока 11 тестирования. Этот сигнал обеспечивает подачу сигнала с выхода блока 11 тестирования на управляющие входы ключевых элементов 12 и 13.

При вступлении поезда на рельсовую цепь 6 вследствие шунтового эффекта появляется сигнал на выходе приемника 4, что приводит к отсутствию сигнала на выходе свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле и появлению сигнала на выходе занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле. Отсутствие сигнала на входе элемента 9 И обуславливает отсутствие сигнала на входе и выходе блока 8 сигнального реле желтого огня и на путевом светофоре 1 включается запрещающий огонь (на чертеже не показано). При отсутствии сигнала на выходе блока 8 сигнального реле желтого огня с помощью блока 10 освобождения блок-участка обеспечивается подача сигнала на вход самоблокировки блока 11 тестирования. На оба входа блока 11 тестирования поступают сигналы, поэтому с выхода блока 11 на управляющие входы первого и второго ключевых элементов 12 и 13 подается сигнал, обеспечивающий их включенное состояние.

При проследовании поезда за светофор 2 сигнал от генератора 3 через рельсовую цепь 6 и последовательно включенный приемник 4 поступает на вход блока 5 путевого реле, вследствие чего сигнал появляется на выходе свободности рельсовой цепи и отсутствует на выходе занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле и соответственно отсутствует сигнал на входе возбуждения блока 11 тестирования. На оба входа элемента 9 И поступают сигналы, поэтому поступает сигнал на вход блока 8 сигнального реле желтого огня, а с его выхода на вход блока 10 фиксации освобождения блок-участка. При освобождении блок-участка на некоторое время, порядка 0,2 с, на выходе блока 10 и соответственно на входе самоблокировки блока 11 тестирования отсутствует сигнал. Так как в это время отсутствует сигнал и на входе возбуждения блока 11, то отсутствует сигнал на выходе блока 11 тестирования и соответственно на управляющих входах первого и второго ключевых элементов 12 и 13, которые выключаются.

При выключении второго ключевого элемента 13 сигнал от генератора 3 не поступает через рельсовую цепь 6 и приемник 4 на вход блока 5 путевого реле, поэтому сигнал на выходе свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле отсутствует и появляется на выходе занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле. С выхода занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле сигнал поступает на вход возбуждения блока 11 тестирования, вследствие чего появляется сигнал на выходе блока 11 и соответственно на управляющих входах первого и второго ключевых элементов 12 и 13, которые включаются. Схема приходит в нормальное состояние.

Блок 8 сигнального реле желтого огня имеет элемент задержки на включение запрещающего огня на путевом светофоре 1. Длительность задержки больше времени, в течение которого отсутствует сигнал на входе блока 8 сигнального реле желтого огня вследствие отсутствия и последующего появления сигнала на управляющих входах первого и второго ключевых элементов 12 и 13.

Таким образом, при освобождении рельсовой цепи 6 проверяется правильность ее работы:

- при отключении генератора 3 ключевым элементом 13 на выходе занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле появляется сигнал;

- при подключении генератора 3 ключевым элементом 13 на выходе свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле появляется сигнал.

Если рельсовая цепь 6 работает неправильно, например, при отключении генератора 3 сигнал на выходе свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле присутствует вследствие неисправности: кабельной линии, блока 4 приемника, блока 5 путевого реле и др., то на путевом светофоре 1 будет включен запрещающий сигнал (на схеме не показано).

Обнаружение неправильной работы рельсовой цепи осуществляется следующим образом. При освобождении блок-участка, как это было описано выше, отсутствует сигнал на управляющих входах первого и второго ключевых элементов 12 и 13. При этом вследствие выключения ключевого элемента 12 сигнал от блока 7 управления светофором не подается на вход элемента 9 И и, следовательно, сигнал на входе блока 8 сигнального реле желтого огня отсутствует. Поскольку, вследствие неисправности, сигнал на выходе занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле отсутствует, не будет подаваться сигнал на вход возбуждения блока тестирования 11, в связи с чем до устранения неисправности будут отсутствовать сигналы на управляющих входах первого и второго ключевых элементов 12 и 13 и, следовательно, не будет сигнала на входе блока 8 сигнального реле желтого огня. Блок 8 включит на светофоре 1 запрещающий огонь (на схеме не показано).

Одна из возможных реализаций изобретения, с использованием релейных элементов, представлена на фиг.2, где:

в блоке 5 путевого реле - реле 14 с контактом 14.1;

в блоке 8 сигнального реле желтого огня - реле 15с замедленным на размыкание контактом 15.1;

в блоке 10 фиксации освобождения блок-участка - реле 16 с контактами 16.1 и 16.2, реле 17 с замедлением на размыкание контактом 17.1;

в блоке 11 тестирования - реле 18с контактами 18.1,18.2 и 18.3;

первый ключевой элемент 12 - контакт 18.2 реле 18;

второй ключевой элемент 13 - контакт 18.3 реле 18.

В нормальном состоянии при свободности рельсовой цепи 6 реле 18 находится под током и его контакты 18.1, 18.2 и 18.3 замкнуты. Сигнал от генератора 3 через рельсовую цепь 6 поступает на приемник 4, который обеспечивает подачу питания на реле 14 блока 5 путевого реле. Фронтовой контакт 14.1 реле 14 замкнут. С выхода свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле сигнал поступает на первый вход элемента 9 И. На второй вход элемента 9 И через замкнутый контакт 18.2 сигнал поступает от блока 7 управления светофором. При одновременном наличии сигналов на обоих входах элемента 9 И обеспечивается поступление сигнала на вход блока 8 сигнального реле желтого огня, вследствие чего притянут якорь реле 15 и разомкнут тыловой контакт 15.1. На светофоре 1 включен разрешающий огонь (на чертеже не показано). Разомкнутый контакт 15.1 реле 15 размыкает цепь питания реле 16 в блоке 10 освобождения блок-участка. Его контакты 16.1 и 16.2 разомкнуты. Контакт 16.1 разрывает цепь питания реле 17, его якорь отпущен и замкнут контакт 17.1, через который питание поступает на вход самоблокировки блока 11 тестирования. Реле 18 получает питание через собственный замкнутый фронтовой контакт 18.1.

При вступлении поезда на рельсовую цепь 6 вследствие шунтового эффекта сигнал на выходе приемника 4 отсутствует, что приводит к отпаданию якоря реле 14 и переключению контакта 14.1. Питание на выходе свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле выключается и включается на выходе занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле. Вследствие отсутствия сигнала на первом входе элемента 9 И выключается питание на входе блока 8 сигнального реле желтого огня. Реле 15 отпускает якорь и на путевом светофоре 1 включается запрещающий огонь (на чертеже не показано). Через тыловой контакт 15.1 реле 15 включается реле 16 блока 10 освобождения блок-участка. Контакты 16.1 и 16.2 реле 16 замыкаются. Через замкнутый фронтовой контакт 16.2 подается питание на реле 18 через его замкнутый фронтовой контакт 18.1. Через замкнутый фронтовой контакт 16.1 включается реле 17, которое притягивает якорь и размыкает контакт 17.1. На оба входа блока 11 тестирования поступает питание, якорь реле 18 притянут, а контакты 18.1, 18.2 и 18.3 реле 18 замкнуты.

При проследовании поезда за светофор 2 сигнал от генератора 3 через рельсовую цепь 6 и последовательно включенный блок 4 приемника поступает на вход блока 5 путевого реле, вследствие чего притягивает якорь реле 14 и своим контактом 14.1 питание переключает с выхода занятости рельсовой цепи на выход свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле. При этом выключается питание на входе возбуждения блока 11 тестирования. Реле 18 получает питание только через собственный замкнутый фронтовой контакт 18.1. На оба входа элемента 9 И поступают сигналы, поэтому поступает питание на вход блока 8 сигнального реле желтого огня и реле 15 притягивает якорь, размыкая с помощью контакта 15.1 цепь питания реле 16. При отпускании якоря реле 16 размыкаются его контакты 16.1 и 16.2. Контактом 16.2 реле 16 выключается питание на входе самоблокировки блока 11 тестирования, поэтому размыкается цепь питания реле 18 через его собственный фронтовой контакт 18.1. Контактом 16.1 реле 16 выключается питание реле 17, которое отпустит якорь с замедлением порядка 0,2 с. Так как питание на входе возбуждения блока 11 тестирования выключено фронтовым контактом 14.1 реле 14, то цепь питания реле 18 оказывается разомкнутой, и оно отпускает свой якорь, размыкая контакты 18.1, 18.2 и 18.3.

При размыкании контакта 18.3 реле 18 сигнал от генератора 3 не поступает через рельсовую цепь 6 и приемник 4 на вход блока 5 путевого реле и реле 14 отпускает свой якорь. Питание переключается с выхода свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле на выход занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле. С выхода занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле питание поступает на вход возбуждения блока 11 тестирования, вследствие чего реле 18 притягивает якорь и замыкает фронтовые контакты 18.1, 18.2 и 18.3. Схема приходит в нормальное состояние.

Реле 15 имеет замедление на отпадание. Его величина больше времени, в течение которого выключается питание реле 18 в процессе тестирования рельсовой цепи в момент освобождения блок-участка.

Таким образом, при освобождении рельсовой цепи 6 проверяется правильность ее работы:

- при выключении генератора 3 контактом 18.3 реле 18 на выходе занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле появляется сигнал, т.к. реле 14 отпускает якорь и замыкает свой тыловой контакт 14.1;

- при включении генератора 3 контактом 18.3 реле 18 появляется сигнал на выходе свободности рельсовой цепи блока 5 путевого реле, т.к. реле 14 притягивает якорь и замыкает свой фронтовой контакт 14.1.

Если рельсовая цепь 6 работает неправильно, например, при выключении генератора 3 рельсовой цепи тыловой контакт 14.1 реле 14 не замыкается, то на путевом светофоре 1 будет включен запрещающий сигнал (на схеме не показано).

Обнаружение неправильной работы рельсовой цепи осуществляется следующим образом. При освобождении блок-участка, как это было описано выше, выключается питание реле 18 и размыкаются его фронтовые контакты 18.1, 18.2, 18.3. При этом вследствие размыкания контакта 18.2 реле 18 сигнал от блока 7 управления светофором не подается на второй вход элемента 9 И и, следовательно, на входе блока 8 сигнального реле желтого огня сигнал отсутствует. Поскольку, вследствие неисправности, тыловым контактом 14.1 реле 14 питание на выходе занятости рельсовой цепи блока 5 путевого реле не будет включено, не будет подаваться питание на вход возбуждения блока 11 тестирования, в связи с чем до устранения неисправности реле 18 будет обесточено, его фронтовые контакты 18.1, 18.2 и 18.3 будут разомкнуты, и, следовательно, на входе блока 8 сигнального реле желтого огня сигнал будет отсутствовать. Реле 15 отпустит якорь и включит на светофоре 1 запрещающий огонь (на схеме не показано).

Внедрение предлагаемого устройства в системах автоблокировки с проходными светофорами позволит повысить безопасность движения поездов.

Изобретение относится к средствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте. К концу рельсовой цепи подключен приемник с блоком путевого реле на выходе. Имеются также генератор, блок управления светофором, блок сигнального реле желтого огня, элемент И, два ключевых элемента, блок фиксации освобождения блок-участка и блок тестирования. Последний подключен выходом к управляющим входам ключевых элементов и соединен входом возбуждения с выходом занятости рельсовой цепи блока путевого реле, а входом самоблокировки - с выходом блока фиксации освобождения блок-участка. Элемент И, блок сигнального реле желтого огня и блок фиксации освобождения блок-участка включены последовательно. Входы элемента И соединены с выходом свободности рельсовой цепи блока путевого реле и выходом первого ключевого элемента. Сигнальный вход первого ключевого элемента подключен к выходу блока управления светофором. Второй ключевой элемент соединен сигнальным входом с выходом генератора, а выходом - с началом рельсовой цепи. Устройство характеризуется повышенной надежностью работы за счет контроля правильности работы рельсовой цепи. 2 ил.

Устройство автоматической блокировки, содержащее подключенный к концу рельсовой цепи приемник с блоком путевого реле на выходе, генератор, блок управления светофором, блок сигнального реле желтого огня и элемент И, отличающееся тем, что оно снабжено двумя ключевыми элементами, блоком фиксации освобождения блок-участка и блоком тестирования, подключенным выходом к управляющим входам ключевых элементов и соединенным входом возбуждения с выходом занятости рельсовой цепи блока путевого реле, а входом самоблокировки - с выходом блока фиксации освобождения блок-участка, подключенного входом к выходу блока сигнального реле желтого огня, вход которого подключен к выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом свободности рельсовой цепи блока путевого реле, а второй вход подключен к выходу первого ключевого элемента, подключенного сигнальным входом к выходу блока управления светофором, при этом второй ключевой элемент соединен сигнальным входом с выходом генератора, а выходом - с началом рельсовой цепи.