РЕЛЬСОВОЕ СТЫКОВОЕ ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ

Полезная модель относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых стыковых изолирующих соединений, используемых в электрических рельсовых цепях.
Известно электрически изолирующее рельсовое стыковое соединение, содержащее расположенные по обе стороны от рельсов стыковые накладки из композиционного материала и прижимные планки, имеющие соосные отверстия и связанные между собой и с шейками рельсов болтовым соединением, втулки, средняя часть каждой из которых выполнена с кольцевым буртом и размещена в отверстии шейки рельса, а концевые части в отверстиях накладок, при этом оси указанных концевых частей по наружным цилиндрическим поверхностям смещены относительно осей внутренних отверстий втулок, а на торцах последних выполнены шлицы (RU 2040622 C1, Е01В 11/54, 25.07.95). Недостаток известного рельсового стыкового изолирующего соединения заключается в ограниченных функциональных возможностей при его использовании в системах автоматизации управления движением подвижного состава.
Наиболее близким техническим решением, которое принято в качестве прототипа, является рельсовое стыковое изолирующее соединение, содержащее наружную и внутреннюю металлические накладки фасонной формы, охватывающие подошву рельса, между которыми и рельсом размещены боковые и нижняя изолирующие прокладки, стянутые с металлическими прижимными планками болтовым соединением, которое электрически изолировано от рельса посредством изолирующей втулки, причем между торцами смежных рельсов установлена стыковая изолирующая прокладка. (В.Д.Бубнов, B.C.Дмитриев «Устройства СЦБ, их монтаж и обслуживание», М., "Транспорт" 1981, с.56, рис.32).
Недостаток известного рельсового стыкового изолирующего соединения также обусловлен ограниченными функциональными возможностями при его использовании в системах автоматизации управления движением подвижного состава.
Автоматизация управления движением подвижного состава на станциях и перегонах существенно облегчается, если элементы конструкции путевой инфраструктуры обладают свойствами, облегчающими точное и достоверное получение подвижными единицами рельсового транспорта навигационной информации такой как, координата их местонахождения, и фиксация временных меток при прохождении подвижных единиц рельсового транспорта над этими элементами.
Технический результат полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей рельсового стыкового изолирующего соединения за счет возможности получения от него дополнительной кодовой информации.
Технический результат полезной модели достигается тем, что в рельсовом стыковом электроизолирующим соединении, содержащем расположенные по обе стороны от рельсов и стянутые посредством металлических прижимных планок и электроизолированных крепежных элементов металлические накладки фасонной формы, каждая из которых охватывает соответствующую сторону подошвы рельсов по ее верхней и нижней поверхностям, причем между металлическими накладками фасонной формы и соответствующими поверхностями рельсов установлены изолирующие прокладки, а между торцами смежных рельсов установлена стыковая изолирующая прокладка, согласно предложению, по крайней мере, с одной стороны рельса на металлических прижимных планках установлены пластины, на которых закреплены отражающие элементы, причем пластины выполнены с отверстиями.
На фиг.1 приведен общий вид рельсового стыкового электроизолирующего соединения. На фиг.2 показано соединение в разрезе. На фиг.3 показаны пластины с отверстиями, на которых закреплены отражающие элементы.
Рельсовое стыковое электроизолирующее соединение содержит расположенные по обе стороны от рельсов 1 и стянутые посредством металлических прижимных планок 2 и электроизолированных крепежных элементов 3 металлические накладки (4, 5) фасонной формы, каждая из которых охватывает соответствующую сторону подошвы рельсов по ее верхней и нижней поверхностям, причем между металлическими накладками фасонной формы и соответствующими поверхностями рельсов установлены изолирующие прокладки (6, 7, 8) а между торцами смежных рельсов установлена стыковая изолирующая прокладка 9, по крайней мере, с одной стороны рельса 1 на металлических прижимных планках 2 установлены пластины 10, на которых закреплены отражающие элементы 11, причем пластины 10 выполнены с отверстиями 12.
На металлические прижимные планки 2 устанавливают пластины 10, при этом выступающие части электроизолированных крепежных элементов пропускают через отверстия 12. Диаметр отверстия 12 выбирают больше диаметра выступающей части электроизолированного крепежного элемента. В зависимости от материала, из которого изготовлены пластины 10, фиксация этих пластин на металлических прижимных планках 2 может быть выполнена с помощью сварки, клея или других средств фиксации. Закрепленные на пластинах 10 отражающие элементы располагают между отверстиями 12. Количество, шаг размещения и место закрепления отражающих элементов 11, а также геометрические характеристики и материал навесных отражающих элементов 11 выбирают исходя из потребностей в кодировании навигационной информации, снимаемой со стыкового изолирующего соединения при проходе над ним приемопередатчика бортового устройства управления подвижной единицы рельсового транспорта (на чертеже не показано), а также исходя из условий надежного распознавания этим приемопередатчиком индивидуальных параметров сигналов, отраженных от каждого из отражающих элементов 11, при наличии электромагнитных и/или акустических шумов. Отражающие элементы 11 могут иметь разнообразные формы, профиль и размеры, могут иметь сложную форму с отверстиями и гранями, для получения более характерных видов отраженных от них электромагнитных и/или акустических (в частности, ультразвуковых) эхо сигналов. Отражающие элементы 11 могут быть прикреплены к пластинам 10 различными известными способами, (например, может быть использована сварка, приклеивание и др.). Установка пластин и закрепление на них отражающих элементов может быть выполнено как в условиях эксплуатации (без разборки всей конструкции стыкового изолирующего соединения), так и в условиях ремонтно-технологических участков, или условиях заводского производства, что повышает универсальность. Отрыв пластины 10 с отражающими элементами 11 или самих отражающих элементов в условиях эксплуатации будет быстро обнаружен системой по повторяющемуся негативному результату проверки соответствия ошибочного кодового номера неисправного стыкового изолирующего соединения и проверочного номера в контрольном кодовом сигнале, принимаемом из рельсовой цепи. Тем самым обеспечивается контроль исправности стыкового электроизолирующего соединения в условиях эксплуатации.
На фиг.3 показан один из возможных примеров расположения отражающих элементов 11 для формирования кодовых комбинаций двоичного кода (в зависимости от направления движения подвижной единицы рельсового транспорта) С00011001С или С10011000С.
Сигнал уровня 1 формируется более крупными отражающими элементами 11. Крайние отражающие элементы 11 имеют увеличенный размер по отношению к остальным отражающим элементам 11 для получения от них эхо сигналов повышенного уровня (обозначены буквой «С»), используемых в качестве стробирующих сигналов, определяющих начало и окончание прохождения над стыковым изолирующим соединением приемопередатчика бортового устройства управления подвижной единицы рельсового транспорта.
После прохождения над стыковым изолирующим соединением кодовая информация, выделенная локомотивным устройством из принятого эхо-сигнала, содержит в себе номер стыкового изолирующего соединения. Эта информация сопоставляется на подвижной единице рельсового транспорта с информацией, содержащейся в кодовом сигнале, принимаемом из соответствующей рельсовой цепи. В случае положительного результата проверки, бортовое устройство управления использует точную координату данного стыкового изолирующего соединения, известную по электронной карте путевой инфраструктуры (также используются известные моменты времени прохождения над каждым из отражающих элементов 11 стыкового электроизолирующего соединения), в качестве точной проверочной информации для контроля и калибровки других навигационных подсистем подвижной единицы рельсового транспорта (таких как GPS и колесные датчики пройденного пути). Дополнительно, из отраженных сигналов может выделяться информация для определения скорости, ускорения и направления движения. Дополнительная информация может использоваться для точечного контроля правильности работы скоростимера, датчиков ускорения и направления движения бортовых подсистем подвижной единицы рельсового транспорта.
Необходимости в том, чтобы все стыковые изолирующие соединения отличались по расположению отражающих элементов 11 для их уникальной идентификации не требуется, так как они дополнительно ассоциированы с относящимися к ним смежными рельсовыми цепями. Необходимое разнообразие расположения промежуточных отражающих элементов 11 определяется только достаточностью для того, чтобы надежно отличить их от элементов соседних рельсовых цепей. Приемопередатчик бортовых устройств управления подвижной единицы рельсового транспорта облучает отражающие элементы 11 импульсными сигналами, на которые реагирует их материал. С точки зрения помехозащищенности, предпочтительными являются токовихревые и ультразвуковые приемопередатчики. Для токовихревых приемопередатчиков, или радиолокационных приемопередатчиков, отражающие элементы 11 должны быть выполнены целиком из металла, или содержать металлические вкладыши. Для надежности могут быть использованы металлы и/или покрытия для металлов с повышенной коррозионной стойкостью и высокой отражающей способностью.
Предлагаемое рельсовое стыковое электроизолирующее соединение обладает расширенными функциональными возможностями за счет возможности получения от него дополнительной кодовой информации во время прохождения над ним рельсового транспортного средства. В частности, она представляет собой навигационную информацию, необходимую для систем регулирования движения поездов на станциях и перегонах, оборудованных электрическими рельсовыми цепями с изолирующими стыковыми соединениями. Кроме того, установка на металлических прижимных планках пластин, на которых закреплены отражающие элементы, позволяет осуществлять замену или установку отражающих элементов, в процессе эксплуатации без прекращения работы рельсовых цепей и без существенных требований к перерывам в движении поездов. Такая конструкция предлагаемого стыкового электроизолирующего соединения относительно проста в изготовлении и не требует значительных затрат.