УСТРОЙСТВО для ПОДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЕЗДА
Заявлено 26 сентября 1945 г. в НКПС за Л 5155 (3-10446) Опубликовано 31 октября 1946 г.
Для точечной сигнализации уже давно применяют электромеханические приспособления, называемые рельсовыми педалями.
Эти педали, как известно, укрепляются сбоку рельса и устроены так, что при прохождении паровоза или вагона, вызывающего определенный прогиб рельса, замыкается контакт, включающий сигнальную цепь.
Существует большое количество конструкций различных педалей не только механических, но и гидравлических. Они применяются за границей и в СССР (системы Матросова и Лыкова) в так называемой полуавтоматической блокировке и исключают возмол ность ощибки со стороны обслуживающего персонала, управляющего сигналами. К недостаткам существующих педалей надо отнести следующее:
1) ненадежность срабатывания при большой скорости движения, когда длительность нажима на педаль в некоторых конструкциях настолько мала, что цепь не успевает включить так называемую «педальную замычку, что ведет
к частым срывам работы устройств СЦБ;
2)педаль гидравлического действия системы Сименс и Гальске и др. менее страдает от этого, но в ней очень значителен расход весьма дефицитной ртути и крайне сложны уход за нею и обслуживание ее;
3)зависимость контакта от проходящего вагона и от прогиба рельса, влияние остаточных деформаций и т. д.;
4)наличие движущихся механических частей, механической связи с проходящим составом;
5)зависимость от типа рельса и состояния земляного полотна, а также от температурных условий;
6)недостаточная чувствительность работы педалей на реконструированных путях;
7)неустойчивость регулировки контактной системы из-за остаточных деформаций рельса (необходи: 1ость частой регулировки, поломка контактных рычагов при работе на больших скоростях и т. д.);
8)возможность ложного срабатывания, например, фрикционной
педали системы Лыкова (при путевых работах, связанных с опусканием рельса по отношению балласта, при подъемке пути, при сплошной смене шпал и т. д.);
9)в случае угона рельсов корпус педали, будучи жестко прикрепленным к рельсу, тоже переместится в сторону угона рельса и тем самым вызовет больиюг трение (перекос) между фрикционной муфтой и опорным стержнем, вследствие чего действие педали может нарушиться;
10)зависимостьконтактного расстояния от температуры окружаюш,ей среды и состояния земляного полотна (летом грунт мягкий, а зимой промерзлый и твердый);
11)требование постоянного ухода и надлежащего содержания, заключающегося в периодической очистке .от пыли и грязи, смазке движущихся частей, проверке регулировки и надежности работы контактной системы, подтягивания ослабевших болтов, смене износивщихся частей и ослабевших пружин и т. д.
Для устранения указанных недостатков механических и гидравлических рельсовых педалей предлагалось выполнять их с контактами, управляемыми магнитным . путем. Такие педали составляются из магнита, установленного на подошве рельса с воздушным зазором, через который может проходить реборда колеса, и из контактной системы, расположенной внутри вакуумной или наполненной инертным газом колбы, помещенной в поле указанного магнита. При прохождении реборды колеса мимо педали увеличивается магнитный поток в воздушном зазоре и срабатывает расположенная в колбе контактная система, замыкая соответствующую цепь сигнала или управления.
Предлагаемое устройство для подачи электрического импульса при прохождении поезда также состоит из пристроенного к рельсу магнита, с воздушным зазором в магнитной цепи - для прохождения реборды колеса -и с вакуумным прибором, помсш.енным в поле этого магнита и служащим для создания указанного импульса при возрастании магнитного потока в воздушном зазоре. Однако от известных устройств предлагаемое устройство отличается тем, что, с целью обеспечения безинерционного действия, в качестве указанного вакуумного прибора применен магнетрон, управляющее поле которого создается указанным магнитом.
В связи с этим изобретатель называет предлагаемое устройство «электронной педалью.
Помимо эффекта безинерционности предлагаемая «электронная педаль обеспечивает устранение искрения, имеющее место в контактных устройствах и приводящее к обгоранию контактов.
Изложенное поясняется чертежом, на фиг. 1 которого изображено принципиальное устройство «электронной педали и на фиг. 2 - электрическая схема ее.
Электронная педаль (фиг. 1) состоит из электромагнита постоянного тока или постоянного магнита 1, который устанавливается па подошве рельса с внутренней стороны колеи в любой части звена за исключением стыка. Магнит педали крепится к подощве рельса при помощи своего ярма 2 с ребром 6 и приливом 3 на нем и болта 4 с конусной щайбой 5.
Шайба вклинивается между ребром 6 на конце ярма магнита и одним краем подощвы рельса и плотно зажимает другой край подошвы рельса в желобчатом приливе 3.
Одним полюсом магнитной системы является конец магнита, другим - головка рельса 7. Между внутренней гранью головки рельса и полюсом магнита имеется воздушный зазор, вполне достаточный для прохода реборды колеса.
В профрезованную щель полюса магнита или около него устанавливается двухэлектродная плоская ионная лампа 8 таким образом, чтобы линии магнитного поля магнита были направлены параллельно поверхности анода этой лампы.
Устройство применяемой лампы ничем не отличается от обычной двухэлектродной радиолампы. Она имеет анод в виде сплющенного цилиндра и нить накала - кагод, выведенные к трехштырьковому цоколю. Баллон - стеклянный или металлический немагнитный.
При помощи бронированного кабеля питание подводится к катушке электромагнита и двухэлектродной лампе. Вся система, кроме воздушного зазора между головкой рельса и полюсом магнита, где должна проходить реборда колеса, плотно закрыта металлическим немагнитным кожухом.
Электромагнит или магнит 1 создает в магнитопроводе и воздушном зазоре 9 магнитный поток небольшой величины. При этом магнитном поле в анодной цепи лампы 8 будет протекать ток, соответствующий напряженности магнитцого поля.
При проходе реборды колеса через воздушный зазор 9 магнита этот зазор будет уменьшен на толщину реборды, т. в. примерно в 5-6 раз. Уменьшение воздушного зазора при той же силе намагничивания (т. е. при постоянных ампервитках и при работе на прямолинейной части кривой намагничивания железа электромагнита) немедленно вызовет резкое увеличение магнитного потока, а следовательно, и магнитной индукции как в магнитопроводе, так и в воздушном зазоре электромагнита, причем увеличение магнитного поля в данном случае будет почти прямо пропорционально уменьшению воздушного зазора.
Резкое изменение магнитной индукции уменьшит поток электронов в лампе, идущих с катода на анод, и тем самым уменьшит ток в ее анодной цепи. На это изменение анодного тока и должно сработать приемное педальное реле 10 (через усилитель //).
Таким образом управление анодным током лампы 8 в этом
устройстве производится ребордой колеса.
Вследствие своей резко падающей характеристики такая лампа весьма удобна для управления релейными цепями.
К преимуществу «электронной педали надо отнести следующее:
1.Мгновенное срабатывание педали при любой скорости движения от нуля и выше.
2.Бесконтактноеуправление цепью педального реле, так как это управление осушествляется путем воздействия магнитного поля на поток электронов.
3.Независимость работы электрической цепи педального реле от тял :ести проходящего вагона или прогиба рельса, что дает возможность воздействовать на электронную педаль также легкой дрезине и т. п.
4.Работа педали с контрольным прибором - миллиамперметром, включенным последовательно в анодную цепь лампы, дает возможность обслуживающему персоналу знать о состоянии педальной цепи.
5.Отсутствие всяких механических движущихся частей и механической связи с проходящим составом долл-сно обеспечить большую устойчивость и надежность работы.
6.Полная независимость работы педали от типа рельса, состояния земляного полотна и погоды.
7.Установка электронной педали и ее габариты не стесняют путевых работ и не требуют переустройства пути, например, раздвижки шпал и т. д.
8.Легкость и простота установки при помощи одного болта на любой тип рельса.
9.Обслуживание электронной педали крайне простое и удобное.
10.Стоимость изготовления - минимальная, а срок службы - большой.
Предмет изобретения
Устройство для подачи электрического импульса при прохождении поезда, состоящее из магнита,
пристроенного к рельсу, с воздушным зазором в магнитной цени для прохождения реборды колеса и с вакуумным прибором, помещенным в поле этого магнита и служащим для создания указанного импульса при возрастании магнитного потока в воздушном зазоре, отличающееся тем, что, с целью обеспечения безинерционного действия, в качестве указанного прибора применен магнетрон, управляющее поле которого создается указанным магнитом.
.
Фиг. 1
Фиг. 2
