Устройство контроля отжима и плотности прилегания остряков к рамным рельсам Российский патент 2024 года по МПК B61L5/06 B61L7/08 B61L23/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к устройствам управления стрелочными электроприводами в электрической централизации стрелок и сигналов.

Уровень техники

Известно устройство контроля прилегания остряков к рамным рельсам.

«Пятипроводная схема управления стрелочным приводом переменного тока», Учебник для Вузов «Станционные системы автоматики и телемеханики» под редакцией Вл. В. Сапожникова - М.: Транспорт, 1997, стр. 103 рис. 4.29.

Недостаток известного устройства заключается в том, что контроль плотности прилегания остряков контролируется косвенным способом, за счет выдвижения рабочей линейки на заданное расстояние, обеспечивающее требуемую плотность прилегания остряков к рамным рельсам. Учитывая, что стрелочный привод механически закреплен на рамных рельсах, такое выдвижение рабочей линейки обеспечивает необходимую плотность прилегания остряков к рамным рельсам, что косвенным образом регистрируется с помощью контрольных линеек и контактов автопереключателя стрелочного электропривода.

Известно также «Устройство контроля плотности прилегания остряков к рамным рельсам» патент РФ №2778171 опубликован 15.08.2022 г бюллетень №23.

Недостаток известного устройства заключается в том, что контроль плотности прилегания остряков к рамным рельсам осуществляется только в момент завершения перевода стрелки, а затем контроль отключается. Учитывая, что после перевода стрелки движение по ней может осуществляться не ограниченное ничем количество раз, то в результате этого может происходить отжим остряков от рамных рельс. Этот отжим, приводящий к увеличению зазора между остряком и рамным рельсом, может превышать допустимую норму.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа «Устройство контроля плотности прилегания остряков к рамным рельсам» патент РФ №2778171 опубликован 15.08.2022 г бюллетень №23.

Недостаток прототипа заключается в низкой достоверности информации о фактическом зазоре между остряком и рамным рельсом в условиях отжима остряка от рамного рельса после прохождения подвижных единиц по стрелочному переводу. В связи с этим обслуживающий персонал проводит плановую периодическую проверку стрелочных электроприводов на отжим.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение достоверности функционирования схемы контроля состояния стрелочного электропривода и обеспечения требований по безопасности движения поездов на станциях, а также сокращение затрат на обслуживание стрелочных электроприводов.

Технический результат достигается тем, что устройство контроля отжима и плотности прилегания остряков к рамным рельсам отличается тем, что в устройстве установлен дополнительный трансформатор, который через резисторный ограничитель и тыловой контакт нейтрального пускового реле соединен одним концом с контактом поляризованного пускового реле стрелки, а другим концом с тройниковым контактом нейтрального пускового реле стрелки, при этом переменный ток от дополнительного трансформатора подается через конденсатор первичной обмотки включенный последовательно с первичными обмотками трансформаторных датчиков с разомкнутым магнитопроводом, а ток со вторичных обмоток трансформаторных датчиков с разомкнутым магнитопроводом поступает на двухполупериодный выпрямитель через конденсатор вторичных обмоток включенный последовательно.

Сопоставленный анализ показывает, что указанные отличия, заявленные в устройстве контроля плотности прилегания остряков к рамным рельсам, от прототипа представляют ряд новых признаков, что обуславливает возможность отнести их к критерию новизны.

В патентной научно-технической литературе в том числе RU2778171, RU2667049C1, RU2539619C2, RU2549316C2, RU2272730C2, RU2579242C2, RU2261814C1, RU2700248C1, RU2153433C2, RU2145560C1, RU2664899C2, SU2047523 решений со сходными отличительными признаками не обнаружено. В связи с этим делается вывод о соответствии заявленного изобретения критерию существенные отличия.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена схема устройства.

Устройство содержит источник трехфазного переменного напряжения 1, индивидуальные предохранители фаз переменного напряжения - 2, 3, 4, первичные обмотки питания трансформаторов тока - 5, 6, 7, тройниковые контакты нейтрального пускового реле стрелки - 8.1, 8.2, 8.3, тыловой контакт нейтрального пускового реле стрелки - 9, контакты поляризованного пускового реле стрелки - 10.1, 10.2, 10.3, резисторный ограничитель тока - 11, контакты автопереключателя стрелочного электропривода - 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, стрелочный двигатель переменного тока - 24, трансформаторные датчики с разомкнутым магнитопроводом - 25, 26, первичные обмотки трансформаторных датчиков - 27, 28, вторичные обмотки трансформаторных датчиков - 29, 30, остряки стрелки - 31, путевой ящик - 32, двухполупериодный выпрямитель - 33,контрольное реле состояния остряков - 34, фронтовые контакты контрольного реле состояния остряков - 34.1, 34.2, ограничитель тока - 35, однополупериодный выпрямитель - 36, реле контроля положения стрелки - 37, регулировочный резистор - 38, запирающий конденсатор - 39, трансформатор контрольной цепи - 40, источник переменного тока контрольной цепи - 41 пост электрической централизации - 42,конденсатор вторичных обмоток - 43, конденсатор первичных обмоток - 44, дополнительный трансформатор - 45.

Осуществление изобретения

Устройство контроля плотности прилегания остряков к рамным рельсам работает следующим образом. При переводе стрелки из одного состояния в другое происходит подключение контактов поляризованного пускового реле 10.1, 10.2, как показано на чертеже фиг. 1, затем замыкаются тройниковые контакты нейтрального пускового реле 8.1, 8.2, 8.3, расположенные на посту электрической централизации 42. Реле контроля положения стрелки 37 отключается от однополупериодного выпрямителя 36. На стрелочный двигатель переменного тока 24 подается напряжение через контакты автопереключателя стрелочного электропривода 12, 16 от источника трехфазного переменного напряжения 1. После окончания перевода стрелки, замыкаются контакты автопереключателя 17 и 23, происходит переключение тройниковых контактов нейтрального пускового реле 8.1, 8.2, 8.3 и включение тылового контакта нейтрального пускового реле стрелки 9, в результате этого на первичную обмотку трансформаторного датчика 27 будет подаваться напряжение через дополнительный трансформатор 45 от источника переменного тока контрольной цепи - 41. Указанное напряжение подается через конденсатор первичных обмоток 44. Остряки стрелки 31 в результате перевода стрелки будут замыкать магнитный поток в трансформаторном датчике с разомкнутым магнитопроводом - 25. Во вторичной обмотке трансформаторного датчика 29 возникает электродвижущая сила, от которой через конденсатор вторичных обмоток 43 и контакт автопереключателя 21 проходит переменный ток на двухполупериодный выпрямитель - 33. От выпрямленного тока срабатывает контрольное реле состояния остряков 34, которое своими фронтовыми контактами контрольного реле состояния остряков 34.1 и 34.2 подключает однополупериодный выпрямитель 36 и ограничитель тока 35 к реле контроля положения стрелки 37. Реле контроля положения стрелки 37 притягивает свой нейтральный якорь и перебрасывает поляризованный якорь. Схема устанавливается в положение контроля состояния стрелки до следующего перевода.

Краткие пояснения к элементам устройства контроля отжима и плотности прилегания остряков к рамным рельсам.

Срабатывание контрольного реле состояния остряков 34 будет происходить только в том случае если величина зазора между остряком и рамным рельсом менее 4 мм. В этом случае реле будет находиться под током от вторичной обмотки трансформаторного датчика 29. В случае отжима остряка за счет прохождения подвижного состава по стрелке, если этот зазор увеличится и будет более 4 мм, реле контроля состояния остряков 34 отпускает свой якорь и отключает фронтовыми контактами 34.1 и 34.2 однополупериодный выпрямитель 36 и ограничитель тока 35 от контрольной цепи, в результате этого пропадает контроль положения стрелки на пульте дежурного по станции.

Для повышения чувствительности схемы к изменению зазора между остряком и рамным рельсом первичная и вторичная обмотки 27(28) и 29(30) настраиваются на резонанс напряжений с помощью конденсаторов 43 и 44 соответственно. Учитывая, что индуктивность в трансформаторных датчиках с разомкнутым сердечником зависит от величины зазора между остряком и рамным рельсом:

где: w - количество витков обмотки, δ_в - величина воздушного зазора, S_M - площадь поперечного сечения магнитопровода датчика.

То настройка в резонанс напряжений с индуктивностью определяемой согласно выражению (1) при минимальном зазоре между остряком и рамным рельсом увеличивает напряжение на вторичной и первичной обмотке трансформаторного датчика соответственно в зависимости от добротности колебательного контура в qраз:

где: L - индуктивность обмотки; ω - круговая частота питающего напряжения, τ - активное сопротивление в резонансной цепи.

В свою очередь за счет увеличения зазора между остряком и рамным рельсом происходит уменьшение индуктивности согласно выражению (1) это приводит к снижению напряжения на первичной и вторичной обмотке трансформаторного датчика не только за счет уменьшения индуктивностей первичной и вторичной обмотки трансформаторного датчика, но и за счет расстройки от резонанса напряжений в первичной и вторичной обмотках трансформаторного датчика что увеличивает чувствительность датчика к изменению воздушного зазора.

Таким образом, с помощью реле контроля плотности прилегания остряков представляется возможным контролировать состояние стрелочного перевода с высокой вероятностью достоверного контроля положения остряков и сократить эксплуатационные расходы, связанные с проверкой стрелок на отжим в условиях эксплуатации.

Изобретение относится к электрическим приводам стрелок. Устройство контроля плотности прилегания остряков к рамным рельсам содержит источник трехфазного переменного напряжения, индивидуальные предохранители фаз переменного напряжения, первичные обмотки питания трансформаторов тока, три тройниковых контакта нейтрального пускового реле стрелки, контакты поляризованного пускового реле стрелки, кабельная линия, контакты автопереключателя стрелочного электропривода, стрелочный двигатель переменного тока, однополупериодный выпрямитель с ограничителем тока, реле контроля положения стрелки, регулировочный резистор, запирающий конденсатор, трансформатор контрольной цепи, соединенный с источником переменного тока контрольной цепи, трансформаторные датчики с разомкнутым магнитопроводом, двухполупериодный выпрямитель, фронтовые контакты контрольного реле состояния остряков, дополнительный трансформатор, резисторный ограничитель, конденсатор первичной обмотки и конденсатор вторичных обмоток. Технический результат заключается в повышении достоверности функционирования схемы контроля состояния стрелочного электропривода. 1 ил.

Устройство контроля плотности прилегания остряков к рамным рельсам, содержащее источник трехфазного переменного напряжения, к которому через индивидуальные предохранители фаз переменного напряжения подключены первичные обмотки питания трансформаторов тока, которые подключены к трем тройниковым контактам нейтрального пускового реле стрелки, к двум из которых подключены контакты поляризованного пускового реле стрелки, которые через кабельную линию соединяются с контактами автопереключателя стрелочного электропривода и стрелочным двигателем переменного тока, а также однополупериодным выпрямителем с ограничителем тока, два тройниковых контакта нейтрального пускового реле стрелки соединены с реле контроля положения стрелки, которое подключено через регулировочный резистор и запирающий конденсатор к трансформатору контрольной цепи, соединенному с источником переменного тока контрольной цепи, первичные обмотки трансформаторных датчиков с разомкнутым магнитопроводом соединены через контакты автопереключателей с контактами поляризованного пускового реле стрелки и двумя тройниковыми контактами нейтрального пускового реле стрелки, а вторичные обмотки трансформаторных датчиков с разомкнутым магнитопроводом через контакты автопереключателя и через двухполупериодный выпрямитель подключены к обмотке контрольного реле состояния остряков, через фронтовые контакты контрольного реле состояния остряков подключен однополупериодный выпрямитель с ограничителем тока, к последним через контакты автопереключателя и контакты поляризованного пускового реле стрелки и два тройниковых контакта нейтрального пускового реле стрелки подключена обмотка реле контроля положения стрелки, отличающееся тем, что в устройстве установлен дополнительный трансформатор, который через резисторный ограничитель и тыловой контакт нейтрального пускового реле соединен одним концом с контактом поляризованного пускового реле стрелки, а другим концом с третьим тройниковым контактом нейтрального пускового реле стрелки, при этом переменный ток от дополнительного трансформатора подается через конденсатор первичной обмотки, включенный последовательно с первичными обмотками трансформаторных датчиков с разомкнутым магнитопроводом, а ток со вторичных обмоток трансформаторных датчиков с разомкнутым магнитопроводом поступает на двухполупериодный выпрямитель через конденсатор вторичных обмоток, включенный последовательно.