Устройство для контроля заполнения пути сортировочного парка Советский патент 1991 года по МПК B61L23/16 

SS

(Я

Изобретение относится к устрой- ствам железнодорожной автоматики и может быть использовано при автоматизации роспуска отцепов на сортировочных горках. Цель изобретения - повышение надежности,, Цель достигается тем, что блоки 9 сравнения осуществляют контроль заполнения пути путем наличия контрольных участков 4-7, а реле 15 контроля целостности рельсовой нити осуществляет контроль рельсовой нити 3. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

15

О

со

о

Ј Ј О

3 16309

Изобретение, относится к устройст- вам железнодорожной автоматики и может быть использовано при автоматизации роспуска отцепов на сортировоч- 5 ных горках.

Цель изобретения - повышение надежности о

v. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства контроля заполнения пути JQ сортировочного парка; на фиг.2 - функциональная схема элемента сравнения о

Устройство (смо фиг.,1) содержит источник 1 питания переменного тока, 15 рельсовый путь с рельсовыми нитями 2 и 3, который разбит на контрольные участки 4-7, регулировочные резисторы 8 по числу точек раздела

- контрольных участкбв и по числу конт- 20 резисторных оптрона 19 и 20, причем

рольных участков и блок 9 сравнения 1 по числу контрольных участков, блок 10 индикации, стабилизированныйисточник 11 переменного тока, ограничительный резистор 12, конденсатор 139 транс- 25 форматор 14 и реле контроля целостности рельсовой нити 15 с фронтовым контактом 15с1, причем один вывод источника 1 питания подключен к началу рельсовой нити 2, к которой в точках 30 раздела контрольных участков 4-7 подключены одними выводами регулировочные резисторы 8, другие выводы первого и последнего регулировочных резисторов 8 подключены к первым вы- ,5 водам соответственно первого и второго входов блока 9 сравнения первого и последнего участков 4 и 7, другие выводы остальных резисторов 8 каждых двух смежных участков 4-5, 40 5-6,6-7 подключены к объединенным первым выводам второго и первого входов блоков 9 каждых из двух смежных участков, третий вход которых подвходы блоков 17 и 18 являются соответственно первым и вторым входами блока 9, положительные же выводы которых соответственно подключены через включенные в прямом направлении диоды соответственно оптронов 19 и 20 к началам двух дифференциальных обмоток 1б„1 и 16о2 .включенных встречно, а концы которых подключены к отрицательным выводам соответственно блоков 17 и 18, третьим входом блока 9 является входная обмотка 16.3 выводы которой подключены соответственно через резисторы оптронов 19 и 20, выходом блока 9 является выходная обмотка 16„4„

С целью снижения уровней создаваемых магнитных полей дифференциальными катушками 16 „ 1 и 1Ь«, 2, что в конечном счете влияет на снижение всей мощности, потребляемой устройством, а также с целью увеличения быстродействия блока 9 сравнения и создания более качественной релейной характеключен к стабилизированному источни- 45 ристики, магнитопровод 16 прямоуголь- ку 11 переменного тока, а выход каждого из которых подключен к соответствующему выводу блока 10, причем их вторые выводы первого и второго

ной формы с переменным по периметру сечением выполнен из высокопроницаемого ферромагнетика с узкой петлей гистерезиса, близкой к прямоугольвходов объединены и подключены к дру-. ной из сплавов, например 65 НП.

3V tr ч

тому выводу источника 1, к которому также подключен и конец второй рельсовой нити 3 через последовательно соединенные ограничительный резистор 12, конденсатор 13 и первичную обмотку трансформатора 14, вторичная обмотка которого связана с контроль- ным реле 15, фронтовой контакт которого подключен к блоку 10,выход ко55

Устройство для контроля заполнения пути сортировочного парка работает следующим образом

При отсутствии вагонов на пути сортировочного парка (см„ ) ток от источника 1 питания проходит по первой рельсовой нити 2, причем в каждой точке раздела -контрольных участков ток ответвляется через регулироторого одним выводом подключен к одному выводу источника 1 питания, а другим выводом - к началу второй рельсовой нити 3„ Блок 9 сравнения с тремя входами и одним выходом (смо фиг02) содержит магнитопровод 16 прямоугольной формы с переменным по периметру сечением, на котором расположены две одинаковые дифференциальные обмотки 16,1 и 16 „ 2, включенные встречно,входная обмотка 16.3 расположена на самом ыироком стержне магнитопровода 16, а выходная обмотка 16о4 - на самом узком стержне магнитопровода 16, два блока 17 и 18 с входными полоснопропускаю- щими фильтрами, выпрямителями и интегрирующими цепями и два диодновходы блоков 17 и 18 являются соответственно первым и вторым входами блока 9, положительные же выводы которых соответственно подключены через включенные в прямом направлении диоды соответственно оптронов 19 и 20 к началам двух дифференциальных обмоток 1б„1 и 16о2 .включенных встречно, а концы которых подключены к отрицательным выводам соответственно блоков 17 и 18, третьим входом блока 9 является входная обмотка 16.3 выводы которой подключены соответственно через резисторы оптронов 19 и 20, выходом блока 9 является выходная обмотка 16„4„

С целью снижения уровней создаваемых магнитных полей дифференциальными катушками 16 „ 1 и 1Ь«, 2, что в конечном счете влияет на снижение всей мощности, потребляемой устройством, а также с целью увеличения быстродействия блока 9 сравнения и создания более качественной релейной характеристики, магнитопровод 16 прямоуголь

ной формы с переменным по периметру сечением выполнен из высокопроницаемого ферромагнетика с узкой петлей гистерезиса, близкой к прямоугольtr ч

Устройство для контроля заполнения пути сортировочного парка работает следующим образом

При отсутствии вагонов на пути сортировочного парка (см„ ) ток от источника 1 питания проходит по первой рельсовой нити 2, причем в каждой точке раздела -контрольных участков ток ответвляется через регулироночные резисторы 8, которые отрегулированы таким образом, что эти ответвляющие токи равны между собой, далее эти токи проходят на первые выводы первых и вторых входов блоков

9сравнения и со вторых выводов этих же входов блоков 9 - к другому выводу источника 1 питания, незначительная часть тока из рельсовой нити 2 через сопротивление изоляции проходит в рельсовую нить 3 и через огранчительный резистор 12, который ограничивает этот ток, конденсатор 13, первичную обмотку трансформатора 14

к другому выводу источника 1 питания Этот ток недостаточен для срабатывания реле 15, Конденсатор 13 совместно с первичной обмоткой трансформатора 14 образует фильтр для пропуска частоты источника 1„

Поступивший переменный ток на первый ивторые входы блоков 9(см.фиг.2) преобразуется в постоянный выпрямителями блоков-17 и 18, далее эти токи от положительных выводов блоков 17 и 18 проходят соответственно через включенные в прямом направлении диоды соответственно оптронов 19 и 20 на обмотки 16.1 и 16.2 и обратно к отрицательному выводу блоков 17 и 18 Поскольку одинаковые дифференциальные обмотки 16 о 1 и 16 о 2 включены встречно при прохождении одинаковых токов по этим обмоткам создаются одинаковые по уровню магнитные потоки, но разные по Направлению,, Магни- топровод 16 и его узкий стержень не насыщен„ При прохождении токов через диоды оптронов 19 и 20 они излучают свет и фоторезисторы этих оптронов при этом имеют -малое сопротивление и переменный ток, поступивший (см„ фиг„1) от источника 1 на третий вход блока 9, проходит через эти фоторезисторы на обмотку 16„3, при этом в магнитопроводе 16 создается переменный магнитный поток, который наводит в выходной обмотке 16.4 переменную ЭДС и с выхода блока 9 (см. ) на соответствующие входы блока 10 будет подано напряжение, наличие которого будет зафиксировано путевыми реле соответствующих контрольных участков При этом в блоке

10через фронтовые контакты путевых реле соответствующих контрольных участков будет создана от источника 1 электрическая цепь для контроля

целостности рельсовой нити 3 при свободном рельсовом путно При ток, проходящий через рельсовую нить 3, ограничительный резистор 12, конденсатор 13 и первичную обмотку трансформатора 14, будет достаточным для срабатывания реле 15, которое, сработав, замкнет свой фронтовой

контакт и через(вывод блока 10 будет передана информация о целостности рельсовой нити 3, а через другие фронтовые контакты (не показаны) путевых реле - о целостности рельсо5 вой нити 2 и о свобопности всего пути в устройстве автоматической регулировки скорости скатывания отцепов (АРС), на индикацию и в устройстве контроля (не показано).

При нахождении на подгорочном пути отцепов, например на первом и последнем контрольных участках 4 и 7, ток, проходящий по рельсовой нити 2, ответвляется через колесные

5 пары отцепов в рельсовую нить 3„ Ток, проходящий через первый резистор 8, будет больший чем ток, проходящий через резистор 8 смежных участков 4-5, и соответственно на первый и

0 второй входы блока 9 первого конт-- рольного участка 4 будут поступать разные токи„ При этом (см« ) ток, проходящий по обмотке 16.1, будет больше тока, проходящего по обмотке 16.2, а следовательно, будет нарушено равенство магнитных потоков. Узкий стержень магнитопровода 16 резко входит в насыщение;, поскольку магнитопровод 16 обладает прямоугольной петлей гистерезиса, также резко снижается и магнитная проницаемость этого участка магнитолровода, а следовательно, резко снижается и напряжение, снимаемое с выходной обс мотки 16„4, и реле в блоке 10 участка 4 (см. фигс1) отпустит якорь То же самое произойдет и при наличии отцепа на участке 7„ Ток, протекаю- кщий через резистор 8 участка 6-7,

г будет больший чем ток, протекающий через последний резистор 8, так как большая часть тока ответвляется через колесные пары отцепа. Это неравенство токов будет зафиксировано блоком 9 и путевое реле участка 7 в блоке 10 обесточитсяо Таким образом обесточенное состояние путевых реле в блоке 10 участков 4 и 7 фиксирует занятие этих участков. Токи,

5

0

проходящие через регулировочные ре- , аисторы 8 участков 4-5, , 6-7, равны между собой и в блоке 10 путе- вые реле участков 5 и 6 будут возбуждены Система АРС воспримет (не показано) эту информацию о наличии окон на рельсовом пути Контрольное реле 15 будет уже возбуждаться за счет наличия отцепов на участках. В блоке 10 (не показано) регистрируется целостность электрического соединения подключения ограничительного резистора 12 к рельсовой нити 3, вак как при его обрыве устройство вы- давало бы свободность пути при его занятости, а также подключение способствует и контролю рельсовой нити 3 при свободности пути, не нарушая работу устройства в целом.

Для обеспечения релейного режима блока 9 (фиго2) необходимым условием является полное насыщение узкого стержня магнитопровода 16, поэтому

создаваемый магнитный поток обмоткой 25 вует, фоторезисторы оптронов 19 и

35

20 имеют большое сопротивление (всл ствие отсутствия источника света), а следовательно, ток с третьего вх да этого блока 9 на входную обмотку 16„3 не поступает и переменный магнитный поток недостаточен- для н дения необходимой электродвижущей лы в выходной обмотке 16.4 для сра тывания путевого реле в блоке 10 у ка 5 о В случае излома рельсовой ни 2, например на участке 5, через ре лировочные резисторы 8 смежных уча ков 4-5 и 5-6 будут протекать разн токи, что и будет зафиксировано бл ком 9 этого участка и путевое реле в блоке 10 обесточится, тем самым обррвав цепь питания реле 15. Кром того, после места излома ток мал и недостаточен для работы блоков 9

Цб., .

При исследовании предлагаемого устройства на лабораторном макете ток от источника 11с целью улучшего меньше тока дифференциальной обмотки 16о1 (16„2) с учетом

fli6.ie eW ,

ния релейного режима был выбран мно- ., участков 6 и 7. Фоторезисторы 19 и

20 (фиг„2) имеют большое сопротивление и ток от источника 11 (фиг.1) не поступает на реле этих участков и они обесточиваются. По сравнению с прототипом устройство для контроля при этом рассматриваемый блок 9 срав- ° заполнения пути сортировочного пар- нения обладает высокой надежностью Кроме того, он помехоустойчив, так как во входной цепи блоков 17 и 18 включены полосовые фильтры, настроенные на частоту источника 1 питания (фиг01).

Пуи обрыве одного из регулировочных резисторов 8 (см. фиг01), напри«

ка позволяет исключить ненадежные индуктивные датчики, уменьшить число подводящих проводов, т.е, уменьшить расход известных металлов и металлоемкость, уменьшить время на техническое обслуживание контрольных участков, уменьшить влияние сопротивления изоляции на работу устройства

j

0

мер двух смежных участков 5-6, войдет в насыщение узкий стержень магнитопровода 16 (фиг.2) и блоков 9 участков 5 и 6 и путевые реле этих участков в блоке 10 обесточатся. При этом будет разомкнута электрическая цепь контроля рельсовой нити 3. Реле 15 обесточится. Наличие такой ситуации приведет к защитному отказу и будет отражена на табло индикации (не показано). В случае же обрыва двух резисторов 8 участков 4-5, 5-6 путевые реле участков 4 и 6 в блоке 10 обесточатся, так как на входы блоков 9 участков 4 и 6 поступают разные токи. Обесточится и путевое реле участка 5 в блоке 10, это произойдет таким образом I

На первые и вторые входы блока 9 участка 5 токи не поступают, а следовательно, (см. фиг.2) с выходов блоков 17 и 18 сигнал также отсутст-

0

5

0

20 имеют большое сопротивление (вследствие отсутствия источника света), а следовательно, ток с третьего вхо- да этого блока 9 на входную обмотку 16„3 не поступает и переменный магнитный поток недостаточен- для наведения необходимой электродвижущей силы в выходной обмотке 16.4 для срабатывания путевого реле в блоке 10 участка 5 о В случае излома рельсовой нити 2, например на участке 5, через регулировочные резисторы 8 смежных участков 4-5 и 5-6 будут протекать разные токи, что и будет зафиксировано блоком 9 этого участка и путевое реле в блоке 10 обесточится, тем самым обррвав цепь питания реле 15. Кроме того, после места излома ток мал и недостаточен для работы блоков 9

20 (фиг„2) имеют большое сопротивление и ток от источника 11 (фиг.1) не поступает на реле этих участков и они обесточиваются. По сравнению с прототипом устройство для контроля ° заполнения пути сортировочного пар-

ка позволяет исключить ненадежные индуктивные датчики, уменьшить число подводящих проводов, т.е, уменьшить расход известных металлов и металлоемкость, уменьшить время на техническое обслуживание контрольных участков, уменьшить влияние сопротивления изоляции на работу устройства

в целом, снизить потребляемую мощность, так как исключены из прототипа индуктийные датчики, повысить помехоустойчивость устройства путем устранения влияния тягового тока и других токов на работу устройства введением входных фильтров в элемент сравнения и применением в этих элементах управляемых трансформаторов с прямоугольной петлей гистерезиса. Достоинством предлагаемого устройства является возможность контроля целостности второй рельсовой нити а также возможность определять излом первой рельсовой нити на конкретном участке«

Формула изобретения

5

0

5

0

5

0

5

0

гой обмотке трансформатора подключено реле контроля целостности рельсовой нити, а между первой рельсовой нитью каждого из контрольных участков и первыми и вторыми выводами каждого из блоков сравнения включены регулировочные резисторы, при этом к седьмому и восьмому выводам,каждого блока сравнения подключен второй полюс источника питания, первый полюс которого подключен к другому выводу блока индикации, третий вывод которого подключен к другой рельсовой нити в начале пути

20 Устройство по п01, отличающееся тем, что блок сравнения содержит фильтры, выпрямители, интегрирующие цепи, оптроны и магни- топровод прямоугольной формы с переменным по периметру сечением ветвей, на противолежащих ветвях с большим и меньшим сечениями которого расположены одна и другая обмотки, выводы первой из которых, соединенные последовательно через фоторезисторы оптронов, образуют пятый и шестой выводы блока, выводами второй обмотки образованы третий и четвертый выводы блока, а на двух других с одинаковым сечением противолежацих ветвях магнитопровода расположены третья и четвертая дифференциальные обмотки, каждая из которых через диоды оптро- нов, подключенных катодои к обмотке, соединена с выходами интегральных цепей, входы каждой из которых подключены к выходам выпрямителей, входы каждого из которых соединены с выходом одного и другого фильтров, входы каждого мз которых образуют соответственно первый и седьмой и второй и восьмой выводы блока

. 3„ Устройство по п01, о т л и - чающееся тем, что блок индикации содержит реле, выводы обмоток каждого из которых образуют соответствующие первые выводы блока, а фронтовые контакты каждого реле, включенные последовательно, образуют второй и третий выводы блока.

Фиг.2