Устройство управления механизмом выправки путевой машины Советский патент 1980 года по МПК E01B33/18 E01B35/10 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗ/VVOM ВЫПРАВКИ ПУТЕВОЙ МАШИНЫ

1

Изобретение относится к устройствам для ремонта железнодорожного пути, а именно к устройствам для управления механизмами выправки путевых машин производящих выправку железнодорожного пути в продольном профиле и в плане.

Известно устройство управления механизмом выправки путевой машины, содержащее одну измерительную хорду, два датчика стрел изгиба пути, один из которых расположен в зоне выправки пути, а второй - в зоне выправленного пути,связанный с датчиками элемент сравнения их сигналов, соединенный через усилитель сигнала рассогласования с блоком управления механизмом выправки 1.

Недостатком устройства является то, что при выправке им переходных кривых без внесения корректировок, зависящих от параметров кривых, производится одностороннее смещение пути.

Цель изобретения - повышение качества выправки пути. .

Цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным датчиком стрел изгиба пути, расположенным в зоне выправленного пути, соединенным с ним инвертором и подключенным одним входом к последнему через усилитель блоком формирования управляющего сигнала, другой вход которого связан с датчиком стрел изгиба пути, расположенным в зоне выправленного 5 пути, а выход подключен к элементу сравнения сигналов датчиков, причем блок формирования управляющего сигнала выполнен в виде сумматора.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства управления механизмом выправки

10 путевой мащины; на фиг. 2 - пример выполнения устройства с применением сельсинных датчиков стрел изгиба пути.

Измерительная система, контактирующая с участком пути своими точками 1-5 в процессе работ перемещается вдоль ре15монтируемого участка пути в направлении, указанном стрелкой. Хорда 6, выполненная в виде троса и являющаяся основой измерительной системы, делится точками 4, 3 и 2 на отрезки а, Ь: с и d. В точках 4 и 3

2Q производится контрольное измерение стрел h 1 и h г, а в точке 2 - выправка пути с одновременным измерением стрелы h 3. Стрелы hi, Ьг и Ьз измеряются датчиками 7, 8 и 9 стрел изгиба пути соответственно. Электрический сигнал I г, получаемый от датчика 8, поступает в усилитель 10, а сигнал 1| от датчика 7 поступает в инвертор 11, откуда сигнал противоположной полярности, т. е. 11 поступает в усилитель 12. С выходов усилителей сигналы поступают в блок 13 формирования управляющего сигнала, выполненный в виде сумматора, откуда управляющий сигнал 1у подается на алемент 14 сравнения, куда также поступает сигнал 13 от датчика 9. Полученный с выхода элемента 14 сравнения сигнал Д1 .рассогласования усиливается усилителем 15, преобразуется в расход жидкости электрогидравлическим преобразователем 16 и вызывает перемещение гидроцилиндра 17, который изменяет стрелу Ьз. Преобразователь 16 является блоком управления механизмом выправки. Трос 6, натянутый между точками 1-5 измерительной системы и выполняющий функцию измерительной хорды, при своем отклонении вызывает перемещение валок датчиков стрел, закрепленных на нитях 18, 19 и 20 соответственно. Это перемещение передается на приводные блоки 21, 22 и 23 сельсинов-датчиков 24, 25 и 26. Последние электрически связаны с сельсинамиприемниками 27, 28 и 29, расположенными на пульте 30 управления. Сельсины-приемники посредством своих приводных блоков 31, 32 и 33 перемещают нити 34, 35 и 36. Электрическое соединение осуществлено таким образом, что при отклонении троса 6 в направлении, принятом за положительное, блоки сельсинов-приемников вращаются в направлении, указанном стрелками. Нити 34 и 35 охватывают ролик 37, имеющий для этого две канавки одинакового диаметра. Ролик 37 укреплен на рамке 38, перемещающейся по направляющей 39. Рамка 38 имеет также консоль с контактной иглой 40. На нити 36 сельсина-приемника 29 укреплена каретка с контактной вилкой 41 таким образом, что контактная игла 40 рамки 38, находится внутри вилки 41.

Устройство работает следующим образом В процессе перемещения измерительной системы по железнодорожному пути происходит непрерывное измерение стрел h i и h изгиба пути на уже выправленном пути с помощью датчиков 7 и 8 стрел изгиба пути. В качестве датчиков стрел могут быть приняты, например потенциометрические датчики. Электрический сигнал получаемый с выхода датчика 8, поступает на вход усилителя 10, а сигнал -Ei, получаемый с выхода датчика 7, предварительно проходит через инвертор il. где он изменяет свой знак на противоположный, и лишь затем усиливается усилителем 12. Коэффициент Ki и Кг усиления усилителей 12 и 10 зависят от расстояний между точками 1-5 и равны соответственно

К . ediQ± i± cX к - iP-±- -tc3 afe(g+c-(-d)&(ан-6) (c+d)

С усилителей 10 и 12 сигналы поступают в блок 13 формирования управляющего сигнала, выполненный в виде электронного сумматора, где они суммируются, образуя сигнал -By, который является управляющим сигналом для механизма выправки.

Управляющий сигнал -Ей сравнивается в элeJVIeнтe 14 сравнения с сигналом -Ез, поступа щим от датчика 9 стрелы Из и, если сигнал 3 не равен управляющему сигналу 1у,на выходе элемента 14 сравнения появляется сигнал ДЕ рассогласования. Этот сигнал усиливается электронным усилителем 15, на выходе которого появляется ток Еу управления, который поступает на вход преобразователя электрического сигнала в расход жидкости. Преобразователь 16 может быть выполнен в виде электрогидавлического усилителя (сервовентиля) и в этом случае расход жидкости Q на его выходе прямо пропорционалем току 1у управления. Расход жидкости Q поступает в гидроцилиндр 17 механизма выправки, вызывая перемещение рельсощпальной рещетки, а следовательно и изменение стрелы hj. Изменение стрелы Ьз происходит до тех пор, пока сигнал от датчика 9 не станет равным управляющему сигналу -Еу, т. е. пока сигнал д-С рассогласования не станет равным нулю

Таким образом, в процессе перемещения устройства по ремонтируемому участку, происходит непрерывная выправка пути, причем устройство не нуждается в изменении настройки при прохождении кривых, включая переходные кривые прямолинейного отвода.

В устройстве также могут использоваться не одна, а две, три или даже четыре хорды, а вместо датчиков стрел используются датчики угла поворота, измеряющие, например, углы в местах соединений последовательно расположенных четырех хорд, соединяющих точки 1 и 2, 2 и 3, 3 и 4, 4 и 5 системы соответственно. Блок-схема устройства при этом остается прежней и изменяются лищь значения коэффициентов К и Кг усиления.

Так например, если измерительная система представляет собой четыре последовательно соединенные хорды (их положение показано пунктиром на фиг. 1), то вместо датчиков стрел используются датчики поворота хорд, т. е. датчик 7 измеряет угол % , датчик 8 измеряет угол и датчик 9 - угол .

Устройство в процессе выправки реализует в этом случае соотношение

,+ K2Hi

К, - - iitdK|.J:C±di

(й+6)(04б4С)

L ±4i Ili±M

к (ё+сио+ё+с)

T a+b+c+d

Возможны также и другие варианты выполнения устройства.

В соответствии с фиг. 2 сельсины-датчики 24, 25 и 26, измеряющие стрелы hi, h г и h 3 соответственно соединены электрически с сельсинами-приемниками 27, 28 и 29, расположенными на пульте 30 управления. Диаметры приводных блоков 21, 22 и 23 сельсинов-датчиков одинаковы и равны S. Диаметр приводного блока 31 сельсина-приемника 27 больше диаметра S в 2К i раз, а диаметр приводного блока 32 сельсинаприемника 28 больше диаметра S в 2К 2 раз. Коэффициенты К i и К г зависят от расстояний между точками I-5 и рассчитываются по приведенным формулам. Таким образом, при изменении стрел hi и h2 на некоторую величину, перемещение нитей 34 и 35 сельсинов-приемников больше в 2К iH 2К 2 раза соответственно, т. е. сельсиныприемники не только передают перемещения на пульт управления, но и усиливают их, выполняя функцию усилителей 12 и 10. Перемещение нитей 34 и 35 суммируется с помощью устройства, состоящего из рамки 38, перемещающейся по направляющей 39 и несущей на себе ролик 37. Ролик имеет две канавки одинакового диаметра. Нить 34 огибает ролик по одной канавке, а нить 35 - по другой. Если нить 34 перемещается на некоторую величину, а нить 35 при этом остается неподвижной, то ролик 37 начинает вращаться, прокатываясь по неподвижной нити 35 и перемещая раму 38 по направляющей 39 .на величину, равную половине перемещения нити 34. Если обе нити 34 и 35 начинают перемещаться вместе, то перемещение рамки 38 равно полусумме их перемещений.

Таким образом, если нити 18 и 19 сельсинов-датчиков 24 и 25, расположенных в точках 4 и 3 измерительной системы перемещаются на величины h i и h 2 соответственно, то рамка 38 на пульте 30 управления перемещается на величину

h3 Kihi +

Величина Нз является задаваемой величиной стрелы ha изгиба пути ha, т. е. является управляющим сигналом для механизма выправки.

Знак-«минус перед значением Kihi объясняется тем, что перемещение нитей 35 и 36 соответствующее величинам 2 К zh г и h з учитывается по их ветвям, расположенным слева от их приводных блоков 32 и 33, а перемещение нити 34, соответствующее величине 2К ih,, учитывается по ее ветви, расположенной справа от приводного блока 31,

т. е. это перемещение имеет противоположное направление.

Таким образом ролик 37 выполняет функцию сумматора, а инверсия сигнала Kiht достигается включением ролика в правую ветвь нити 34. Задаваемая величина hj сравнивается с фактическим значением стрелы h 3, которое передается на пульт управления перемещением каретки с контактной вилкой 41 в масштабе 1:1, поскольку диаметр приводного блока 33 сельсина-приемника 29 также, как и диаметр приводного блока 23 сельсина-датчика 36 равен S. При несоответствии фактического значения стрелы h 3 задаваемому h 3, контактная игла 40, закрепленная консольно на раме 38, замыкает один из контактов контактной вилки

При использовании устройства при прохождении криволинейных участков пути, в том числе при прохождении переходных кривых прямолинейного отвода, не требуется вносить каких-либо корректировок в настройку устройства, что особенно важно при работе в условиях отсутствия проектных данных пути.

Формула изобретения

датчиков.

Фиг.г