КОМПЛЕКС ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ КОНТАКТНОГО РЕЛЬСА Российский патент 2014 года по МПК E01B35/00 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля возвышения рабочей поверхности контактного рельса над уровнем головок ходовых рельсов и контроля расстояния по горизонтали от боковой рабочей грани головки ближайшего ходового рельса до оси контактного рельса контактным методом с привязкой по пути при снятом напряжении.

Известна измерительная тележка для определения геометрических параметров железнодорожного пути с программным обеспечением, относящаяся к средствам диагностики состояния железнодорожного пути при непрерывной регистрации пространственного положения рельсовой колеи и может быть использована для измерения ширины колеи, превышения одного из рельсов и износа головок рельсов, RU №59078U1, E01B 35/00, 10.12.2006, RU №59079U1, E01B 35/00, 10.12.2006.

Известна путеизмерительная самопишущая тележка ПТС-3м, предназначенная для измерения ширины железнодорожной колеи в диапазоне от 1510 до 1560 мм и превышения одного рельса над другим (уровня) до +/-125 мм с записью на диаграммную ленту самописца с пишущими стержнями, puteez.rn/oborudovanie/izmeritelnyj…

Известные путеизмерительные тележки используются для контроля различных параметров рельсовой колеи железнодорожного пути.

Известен самописец регистрирующего прибора, содержащий резервуар для красящей жидкости и сообщенное с резервуаром перо, установленное в корпусе, при этом перо выполнено в виде пористого, проницаемого для красящей жидкости стержня, а в корпусе выполнены сообщенные между собой и с резервуаром проточка и осевые каналы, RU №2079110С1, G01D 15/16, 10.05.1997.

Известны регистрирующие устройства с записью диаграмм на рулонный или ленточный бумажные носители /catalogue/category/.

Известные регистрирующие устройства широко используются для записи диаграмм в измерительной технике различного назначения.

Известно устройство для контроля расстояния от уровня головок рельсов до контактной поверхности башмака токоприемника в условиях депо и ремонтных предприятий метрополитена при проведении измерений в свободном и отключенном положении, состоящего из специального штангенвысотомера и рейки, которую устанавливают опорными поверхностями на головки рельсов таким образом, чтобы вылет рейки находился по левую или правую сторону токоприемника, при этом расстояние от уровня головок рельсов до контактной поверхности башмака токоприемника контролируют поворотной измерительной линейкой штангенвысотомера, которую опускают до касания с контактной поверхностью башмака токоприемника и снимают показание с отсчетного устройства, market.gona.rn/market/17/104/; tdgears.ru/device/id26830.htm; metrokip.com/teh_bv7627.php.

Известна тележка для измерения контакного рельса, установленная на ходовые рельсы, включающая раму и ходовые колеса, закрепленные на раме, и перемещаемая в колее вручную, содержащая регистрирующее устройство, измерительный блок с измерительными роликами, сопряженными с контролируемыми нижней и боковой поверхностями контактного рельса, и системой рычагов механического действия, штангу, на одном конце которой расположен измерительный блок, а другой ее конец имеет возможность взаимодействия с регистрирующим устройством, RU №7692U1, Е01В 35/00, 16.09.1998.

Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения.

В известном ближайшем аналоге отсутствует самописное регестрирующее устройство, нет информационной наглядности выполненных измерений, что снижает эксплуатационные качества.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи, позволяющей обеспечить наглядность и получение достоверных результатов при осуществлении контроля состояния контролируемых поверхностей, обеспечить надежность комплекса и регистрирующего устройства и улучшить условия эксплуатации.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении эксплуатационных качеств комплекса, за счет выполнения:

регистрирующего устройства с самописцем;

измерительного блока с вертикальным и горизонтальным измерительными роликами, расположенными на передаточных рычагах и сопряженными с соответствующими измерительными рычагами;

штанги с фиксирующим упором;

двух пар ходовых колес в виде блоков с базовыми колесами.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что комплекс измерительный непрерывного контроля положения контактного рельса установлен на ходовые рельсы, включает раму и ходовые колеса, закрепленные на раме, и перемещается в колее вручную.

Комплекс содержит регистрирующее устройство, измерительный блок и штангу.

Измерительный блок выполнен с измерительными роликами и системой рычагов механического действия.

Измерительные ролики сопряжены с контролируемыми нижней и боковой поверхностями контактного рельса.

Измерительный блок расположен на одном конце штанги, а другой ее конец имеет возможность взаимодействия с регистрирующим устройством.

На раме установлен стол с нижней подсветкой, на котором расположено регистрирующее устройство, содержащее самописец с двумя группами неподвижных стержней и двумя подвижными стержнями.

Неподвижные стержни воспроизводят на бумажный носитель поля допусков контролируемых параметров.

Подвижные стержни записывают диаграммы контролируемых параметров и сопряжении с соответствующими измерительными роликами.

Регистрирующее устройство включает подающий барабан с бумажным носителем и пружинными прижимами, препятствующими его свободному вращению, тянущий барабан для бумажного носителя, снабженный прижимными элементами, препятствующими проскальзыванию бумажного носителя, и принимающий барабан для бумажного носителя с диаграммами контролируемых параметров.

Регистрирующее устройство снабжено переключающим устройством, позволяющим при изменении направления движения комплекса продолжить запись диаграмм измерений от измерительного блока.

Измерительный блок содержит измерительное устройство с вертикальным и горизонтальным измерительными роликами.

Вертикальный измерительный ролик имеет возможности взаимодействия с горизонтальной нижней поверхностью контактного рельса и вращения.

Вертикальный измерительный ролик расположен на передаточном рычаге. Передаточный рычаг выполнен с осью, закрепленной на штанге.

Вертикальный измерительный ролик сопряжен с измерительным рычагом. Измерительный рычаг сопряжен с подвижным стержнем самописца для вертикального измерительного ролика.

Горизонтальный измерительный ролик имеет возможности взаимодействия с боковой поверхностью контактного рельса и вращения.

Горизонтальный измерительный ролик расположен на его передаточном рычаге с возможностью вращения вокруг оси, размещенной на измерительном рычаге.

Горизонтальный измерительный ролик сопряжен с подвижным стержнем самописца для горизонтального измерительного ролика.

Штанга с измерительным блоком выполнена с возможностью горизонтального перемещения посредством выдвижения в зону взаимодействия с контактным рельсом измерительного устройства и содержит фиксирующий упор.

Комплекс содержит две пары ходовых колес.

Ходовые колеса выполнены в виде блоков и содержат базовые колеса.

Ходовые и базовые колеса выполнены из высококачественного полиамида.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта.

Устойчивое базирование комплекса в процессе работы при выполнении ходовых колес в виде блоков обеспечивает получение достоверных результатов при осущесвлении контроля состояния контролируемых поверхностей.

Выполнение регистрирующего устройства с самописцем и получение информации в виде записи диаграмм контролируемых параметров при механической передаче отклонений положения контактного рельса от роликов напрямую на подвижный стержень самописца исключает дополнительную, в т.ч. программную обработку электрического сигнала, что обеспечивает наглядность и достоверность состояния контролируемых поверхностей.

Выполнение самописца с переключающим устройством позволяет вести непрерывную запись на бумажный носитель при смене направления движения комплекса, что улучшает условия эксплуатации комплекса.

Наличие двух пар базовых колес обеспечивает плавность прохождения стыков рельсов, повышает надежность комплекса.

Выполнение измерительного устройства с измерительными горизонтальным и вертикальным роликами и их взаимное расположение относительно контролируемых поверхностей снижает вероятность нежелательного контакта с изолирующим кожухом контактного рельса, что обеспечивает надежность комплекса и его регистрирующего устройства.

Выполнение ходовых колес в виде блоков с базовыми колесами позволяет оперативно производить монтаж и плановое техническое обслуживание, кроме того, выполнение ходовых колес и базовых колес из высококачественного полиамида с высокой устойчивостью к ударам, коррозии, воздействию агрессивных веществ, износостойкостью улучшает условия эксплуатации комплекса.

Заявителю неизвестны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежами:

на фиг.1 - Комплекс измерительный, общий вид;

на фиг.2 - Самописец - узел А на фиг.1, общий вид;

на фиг.3 - Самописец и штанга с фиксирующим упором, фрагмент;

на фиг.4 - Измерительный блок - узел Б на фиг.1, общий вид;

на фиг.5 - Измерительное устройство - узел В на фиг.4, разрез;

на фиг.6 - Блок ходового колеса с базовыми колесами, разрез.

На чертежах представлены:

Контактный рельс с изолирующим кожухом - 1.

Комплекс измерительный (для рельса 1) - 2.

Ходовые рельсы (для комплекса 2) - 3.

Рама (для комплекса 2) - 4.

Ходовые колеса в виде блоков (для рамы 4) - 5,

базовые колеса (блоков 5) - 6.

Измерительный блок (комплекса 2) - 7.

Регистрирующее устройство (комплекса 2) - 8,

стол с нижней подсветкой (устройства 8) - 9.

Самописец (устройства 8) - 10,

группы неподвижных стержней (самописца 10) - 11,

подвижные стержни (самописца 10) - 12.

Подающий барабан (устройства 8) - 13,

пружинные прижимы (для барабана 13) - 14.

Тянущий барабан (устройства 8) - 15,

прижимные элементы (для барабана 15) - 16.

Принимающий барабан (устройства 8) - 17.

Переключающее устройство (устройства 8) - 18.

Измерительное устройство (блока 7) - 19,

вертикальный измерительный ролик (устройства 19) - 20,

горизонтальный измерительный ролик (устройства 19) - 21.

Штанга (для блока 7) - 22,

фиксирующий упор (для штанги 22) - 23.

Система рычагов (блока 19) - 24.

Передаточный рычаг (ролика 20) - 25.

Ось (на штанге 22) - 26.

Измерительный рычаг (ролика 20) - 27.

Передаточный рычаг (ролика 21) - 28.

Ось (на рычаге 30) - 29.

Измерительный рычаг (ролика 21) - 30.

Комплекс измерительный 2 непрерывного контроля положения контактного рельса 1 установлен на ходовые рельсы 3, включает раму 4 и две пары ходовых колес 5, закрепленных на раме 4. Комплекс измерительный 2 перемещается в колее вручную.

Ходовые колеса 5 одной из пар выполнены в виде блоков, содержащих по два базовых колеса 6, которые прижаты перпендикулярно к ходовому рельсу 3 с его боковой стороны.

Наличие двух базовых колес 6 обеспечивает плавность прохождения стыков рельсов с зазором до 40 мм.

Ходовые 5 и базовые 6 колеса выполнены из высококачественного полиамида. Полиамид отличается высокой устойчивостью к ударам, коррозии, воздействию агрессивных веществ и износостойкостью.

Комплекс измерительный 2 содержит регистрирующее устройство 8, измерительный блок 7, штангу 22.

Регистрирующее устройство 8 расположено на столе с нижней подсветкой 9, который установлен на раме 4.

Регистрирующее устройство 8 содержит самописец 10 с двумя группами неподвижных стержней 11 и двумя подвижными стержнями 12.

Группы неподвижных стержней 11 воспроизводят на бумажный носитель поля допусков контролируемых параметров.

Подвижные стержни 12 записывают диаграммы контролируемых параметров и сопряжены с соответствующими измерительными роликами 20 и 21.

Регистрирующее устройство 8 включает подающий 13, тянущий 15 и принимающий 17 барабаны.

Подающий барабан 13 выполнен с бумажным носителем и пружинными прижимами 14. Пружинные прижимы 14 ограничивают бумажный носитель с двух сторон и препятствуют его свободному вращению.

Тянущий барабан 15 обеспечивает перемещение бумажного носителя, снабжен прижимными элементами 16. Прижимные элементы 16 установлены по краям бумажного носителя и препятствуют при протягивании его проскальзыванию.

Принимающий барабан 17 выполнен для размещения бумажного носителя с диаграммами контролируемых параметров.

Регистрирующее устройство 8 снабжено переключающим устройством 18. Переключающее устройство 18 позволяет, за счет специально установленной шестеренки (не показана), при изменении направления движения комплекса продолжить запись диаграмм измерений контролируемых параметров.

Измерительный блок 7 выполнен с вертикальным 20 и горизонтальным 21 измерительными роликами измерительного устройства 19. Взаимное расположение вертикального 20 и горизонтального 21 измерительных роликов относительно контролируемых поверхностей снижает вероятность нежелательного контакта с изолирующим кожухом контактного рельса 1.

Вертикальный измерительный ролик 20 имеет возможности взаимодействия с горизонтальной нижней поверхностью контактного рельса 1 и вращения.

Вертикальный измерительный ролик 20 расположен на передаточном рычаге 25, выполненный с осью 26, закрепленной на штанге 22.

Вертикальный измерительный ролик 20 сопряжен с измерительным рычагом 27, сопряженным с подвижным стержнем 12 самописца 10 для записи диаграммы от вертикального измерительного ролика 20.

Горизонтальный измерительный ролик 21 имеет возможности взаимодействия с боковой поверхностью контактного рельса 1 и вращения.

Горизонтальный измерительный ролик 21 расположен на его передаточном рычаге 28 с возможностью вращения вокруг оси 29, размещенной на его измерительном рычаге 30, сопряженным с подвижным стержнем 12 самописца 10 для записи диаграммы от горизонтального измерительного ролика 21.

Измерительный блок 7 расположен на одном конце штанги 22.

Штанга 22 с измерительным блоком 7 выполнена с возможностью горизонтального перемещения посредством выдвижения в зону взаимодействия с контактным рельсом 1 измерительного устройства 19.

На штанге 22 выполнен фиксирующий упор 23.

Другой конец штанги 22 имеет возможность взаимодействия с регистрирующим устройством 8.

Комплекс измерительный непрерывного контроля положения контактного рельса имеет:

- принцип действия - механический с автоматической записью результатов на бумажный носитель;

- метод перемещения - ручной.

Комплекс предназначен для эксплуатации в условиях метрополитена, в частности, на открытом воздухе:

Температура окружающей среды, °С, от 0 до 45;

Относительная влажность воздуха, %, не более 98;

Атмосферное давление, кПа от 86,6 до 106,7

При установке измерительного комплекса 2 в путь ходовые колеса 5 определяют положение плоскости для контроля возвышения рабочей поверхности контактного рельса 1.

Плавность движения измерительного механизма 7 при прохождении стыков с зазором до 40 мм обеспечивается парными базовыми колесами 6, на стрелочном переводе - шириной ходовых колес 5.

При установке измерительного комплекса 2 в путь в транспортном положении измерительные ролики 20 и 21 выведены из контакта с контактным рельсом 1, самописец 10 отключен, запись диаграмм не производится.

Базирование измерительного комплекса 2 к внутренней грани головки ближайшего ходового рельса 3 осуществляется парой базовых колес 6. Контакт с внутренней гранью головки обеспечивается в диапазоне взаимного возвышения рельсовых нитей ±160 мм (при измерении в кривых).

Измерительный блок 7 выдвигается в зону контакта с контактным рельсом 1 и фиксируют посредством упора 23. Упор 23 выполнен регулируемым.

Измерительные ролики 20 и 21 устанавливают на контролируемые поверхности контактного рельса 1 вручную, при этом стержни 11 и 12 самописца 10 находятся в контакте с бумажным носителем.

Самописец 10 переключают на запись.

Включают подсветку стола 9 самописца 10.

В режиме записи, измерительные ролики 20 и 21 находятся в постоянном контакте с контролируемыми поверхностями контактного рельса 1.

Перемещают измерительный комплекс 2 в колее вручную.

Результаты измерений в виде диаграмм записываются на бумажный носитель с привязкой по пути.

Технические характеристики:

Диапазон измерения возвышения рабочей поверхности контактного рельса над уровнем головок ходовых рельсов, мм, 150÷170 (в диапазоне перемещений наконечника 140÷180 мм)   Диапазон измерения расстояния от оси контактного рельса до внутренней грани головки ближайшего ходового рельса, по горизонтали, мм 680÷700 (в диапазоне перемещений наконечника 670÷710 мм)   Погрешность линейных размеров, мм, не более 0.5 Погрешность измерения пройденного пути, м   на 1000 метров, не более 1 Скорость перемещения, м/с, не более 1.5 Электрическое сопротивление между колесами,   МОм, не менее 50 Питание автономное, аккумулятор   время непрерывной работы, ч, не менее 30 Габаритные размеры в рабочем состоянии,   (без сигнального флажка), мм, не более 2350×650×350 Размеры в транспортном состоянии 1750×650×350 Масса в рабочем состоянии, кг, не более 25 Срок эксплуатации, лет, не менее 5

Методы и средства контроля комплекса при выпуске и в процессе эксплуатации должны соответствовать методике калибровки 2011-04.20.00.000И.

По окончании работ измерительные поверхности комплекса протирают и смазывают противокоррозионной смазкой.

Предложенный комплекс измерительный непрерывного контроля положения контактного рельса изготовлен промышленным способом ЗАО «Промышленный союз», что подтверждают испытания опытного образца, и это обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».

Предложенный комплекс позволяет:

- обеспечить наглядность при осуществлении контроля состояния контролируемых поверхностей,

- обеспечить получение достоверных результатов при осуществлении контроля состояния контролируемых поверхностей,

- обеспечить надежность комплекса,

- обеспечить надежность регистрирующего устройства,

- улучшить условия эксплуатации.

Комплекс (2) установлен на ходовые рельсы (3), включает закрепленные на раме (4) две пары ходовых колес (5). Колеса (5) одной из пар выполнены в виде блоков, содержащих по два базовых колеса (6). Комплекс (2) содержит регистрирующее устройство (8), установленное на столе (9) на раме (4), измерительный блок (7) и штангу (22). Устройство (8) содержит самописец (10) с двумя группами неподвижных стержней (11) и двумя подвижными стержнями (12), сопряженными с измерительными роликами (20) и (21). Устройство (8) снабжено переключающим устройством (18), позволяющим при изменении направления движения комплекса продолжить запись диаграмм. Блок (7) выполнен с вертикальным (20) и горизонтальным (21) роликами. Ролик (20) сопряжен с измерительным рычагом (27), сопряженным со стержнем (12) самописца (10). Ролик (21) сопряжен со стержнем (12) самописца (10). Блок (7) расположен на одном конце штанги (22). Штанга (22) с блоком (7) выполнена с возможностью горизонтального перемещения посредством выдвижения в зону взаимодействия с рельсом (1). На штанге (22) выполнен фиксирующий упор (23). Другой конец штанги (22) имеет возможность взаимодействия с устройством (8). Техническое решение обеспечивает наглядность и достоверность результатов, надежность комплекса и регистрирующего устройства и улучшает условия эксплуатации. 6 ил.

Комплекс измерительный непрерывного контроля положения контактного рельса, установленный на ходовые рельсы, включающий раму и ходовые колеса, закрепленные на раме, и перемещаемый в колее вручную, содержащий регистрирующее устройство, измерительный блок с измерительными роликами, сопряженными с контролируемыми нижней и боковой поверхностями контактного рельса, и системой рычагов механического действия, штангу, на одном конце которой расположен измерительный блок, а другой ее конец имеет возможность взаимодействия с регистрирующим устройством, отличающийся тем, что на раме установлен стол с нижней подсветкой, на котором расположено регистрирующее устройство, содержащее самописец с двумя группами неподвижных стержней, воспроизводящих на бумажный носитель поля допусков контролируемых параметров, и двумя подвижными стержнями, записывающими диаграммы контролируемых параметров и сопряженными с соответствующими измерительными роликами, включающее подающий барабан с бумажным носителем и пружинными прижимами, препятствующими его свободному вращению, тянущий барабан для бумажного носителя, снабженный прижимными элементами, препятствующими проскальзыванию бумажного носителя, и принимающий барабан для бумажного носителя с диаграммами контролируемых параметров, и снабженное переключающим устройством, позволяющим при изменении направления движения комплекса продолжить запись диаграмм измерений от измерительного блока, содержащего измерительное устройство с вертикальным измерительным роликом, который имеет возможности взаимодействия с горизонтальной нижней поверхностью контактного рельса и вращения, расположен на передаточном рычаге, выполненным с осью, закрепленной на штанге, и сопряжен с измерительным рычагом, сопряженным с подвижным стержнем самописца для вертикального измерительного ролика, и содержащего измерительное устройство с горизонтальным измерительным роликом, который имеет возможности взаимодействия с боковой поверхностью контактного рельса и вращения, расположен на его передаточном рычаге с возможностью вращения вокруг оси, размещенной на его измерительном рычаге, сопряженным с подвижным стержнем самописца для горизонтального измерительного ролика, а штанга с измерительным блоком выполнена с возможностью горизонтального перемещения посредством выдвижения в зону взаимодействия с контактным рельсом измерительного устройства и содержит фиксирующий упор, и комплекс содержит две пары ходовых колес, которые выполнены в виде блоков и содержат базовые колеса, при этом ходовые и базовые колеса выполнены из высококачественного полиамида.