Путевой датчик для железных дорог Советский патент 1978 года по МПК B61L1/08 

(54) ПУТЕВОЙ ДАГШК ДЛЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

1

Изобретение относится к рельсовому трапорту и предназначено для обнаружения его колесных осей. Оно может быть использовано, например, в устройствах контроля путевых и стрелочных участков путем счета осей.

Известен путевой датчик, содержащий расположенные на основании вертикально по отношению к рельсу . постоянные магниты с полюсными наконечниками, отогну- тыми в сторону головки рельса и образующими с ней зазор, в котором расположен магнитоуправляемый элемент, например феррозонд, продольная ось которого перпендикулярна рельсу, т.е. она направлена вдоль магнитных линий возбуждения ГlT.

Известен также путевой датчик, содержащий расположенный под головкой рельса постоянный магнит, один конец которого совмещен с рельсом, а другой выполнен с Г-образным полюсным наконечником, горизонтальная полка которого образует с гог ловкой рельса зазор, в котором расположен магнитоуправляемый элемент и регулировочный магнит, так что их продольные оси

направлены перпендикулярно шейке рельса, при этом горизонтальная полка наконечника отогнута в сторону головки рельса . . Недостаток их - низкая защищенность от мешающего влияния магнитных полей рассеивания тяговых электродвигателей, локомотива, большие габариты и сложность конструкции,

Цель изобретения - упрощение конструкции датчика и повышение надежности его в работе.

С этой целью горизонтальная полка полюсного наконечника отогнута от рельса, а магнитоуправляемый элемент расположен над ней. так, что его продольная ось направлена вдоль рельса.

На фиг. 1 показано расположение элементов датчика, на фиг.2 - схема его включения.

Датчик, установленный внутри колеи на рельсе, содержит постоянный магнит 1 с полюсным наконечником 2, который закреплен под головкой рельса так, что магнитное поле на уровне гребня колеса направлено вертикально. Между полюсным наконечНИКОМ и головкой рельса в рабочем зазоре размещен магнитоуправляемый элемент 3, например зонд, продольная ось 4 которого направлена вдоль рельса перпендикулярно магнитному полю возбуждения.

Элемент 3 представляет собою дроссель Насыщения с сердечником в виде пермаллоевой пластинки вытянутой формы с обмоткой 5 выполненной изолированным проводом. Двумя жилами кабеля магпитоуправляе мый элемент 3 подключен к постовой части устройства, которая содержит источник синсоидального переменного напряжения частотсй от 1 до 5 кГц, балластный резистор 6/ трансформатор 7, выпрямитель 8.

В исходном состоянии датчик питается От источника через балластный резистор 6 переменным током, который по двум параллельным ветвям течет в обмотке элемента 3 и в трансформаторе 7. Элемент 3 обладает избирательной чувствительностью-к йнешнему магнитному полю в направлении своей продолышй оси, которая расположена перпендикулярно возбуждающему магнитному полю, поэтому он практически не реаги рует на него.

Поэтому возбуясдающее поле на пермаллоевый сердечник не действует, реверсивная магнитная проницаемость пермоллоя при этом высокая, а индуктивность и полное сопротивле(П1е обмотки 5 значительна. При таком состоянии переменный ток течет в основном в обмотке трансформатора 7, обеспечивая на выходе выпрямителя 8 постоянное напряжение высокого уровня, что и регистрируется последующими каскадами, например бесконтактным реле.

Если к датчику приближается колесная пара подвижной единицы, то гребень Колеса намагничивается возбуждающим полем датчика и появляется новое магнитное поле источником которого является уже намагниченное колесо. Горизонтальная составляющая этого нового поля замагничивает пермаллоевый сердечник феррозонда, вводит его в состояние насыщения. Реверсивная магнитная проницаемость сердечника резко снижается, вследствие чего индуктивность обмотки 5 тоже снижается и полное сопротивление обмотки уменьшается до 10-15% от своего исходного значения. Переменный ток в параллельных ветвях перераспределяется, теперь он течен в основном по обмотке элемента 3, в результате чего напряжение на выходе устройства снижается более чем в Ю раз. Это регистрируе1х:я последующими каскадами

как факт наличия колеса подвижной единицы в зоне чувствитель(10сти датчика.

Как только колесная пара, по мере своего движения, удаляется на достаточно большое расстояние, горизонтальная составляющая магнитного поля исчезает и уро- . вень выходного напряжения восстанавливается.

Технико-экономический эффект изобретения проявляется на стадии изготовления датчика благодаря простоте конструкции и экономии магнитотвердых материалов. Затем при установке датчиков на пути и последующей их эксплуаташЛ, повышается производительность труда обслуживающего персонала благодаря способности датчика работат без регулировки.

Крок-ге рассмотренной возможны и другие варианты конструкции и схемы включе-ПИЯ предлагаемого датчика. Источник поля возбуждения можно выбрать пе только в виде постоянного магнита, но и в виде электромагнита постоянного или переменного тока. В качестве магнитоуправляемого органа кроме дросселя насьшюния использую тр&нсформатор насыщения, катущку индуктивности, магнитоуправляемый контакт и т.д. Постовая часть может быть представлена автогенератором, реагирующим на проход колеса изменением частоты колебаний или их срывом, в результате чего контролируются повреждения в кабеле и в датчике типа обрыва и короткого замыкания.

Формула изобретения

Путевой датчик для железных дорог, содержащий расположенный под головк й рельса постоянный магнит, один конец которого совмещен с рельсом, а другой выполнен с Г-образным полюсным наконечником и образует с головкой рельса зазор, в котором расположен магнитоуправляемый элемент, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности его в работе горизонтальная полка полюсного наконечника отогнута от рельса, а магнитоуправляемый элемент расположен над ней так, что его продольная ось направлена вдоль рельса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1,Авторское свидетельство СССР

№ 195401, кл, В 61 Ь 1/08, 1966,

2,Авторское свидетельство СССР

№ 336196, кл, Б 61 L 3/12, 1970.

ut.i