УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ ОБ АВАРИЙНОМ СМЕЩЕНИИ РЕЛЬСО-ШПАЛЬНОЙ РЕШЕТКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

Полезная модель относится к путевым устройствам, а точнее к средствам контроля состояния железнодорожного пути и может быть частью общей системы диспетчерского управления движением поездов и контроля технического состояния элементов верхнего строения железнодорожного пути.
Причиной многих аварий на железных дорогах является тепловой выброс пути - внезапное искривление рельсо-шпальной решетки, приводящее путь в негодное для движения поездов состояние. Создание систем контроля состояния является актуальной задачей.
Известные системы выявления неисправного (аварийного) состояния элементов верхнего строения железнодорожного пути представляют собой разные технологические процессы с существенно отличной друг от друга элементной базой.
Известна система контроля состояния железнодорожного пути, в которой к рельсам начала контролируемой рельсовой колеи подключен источник электропитания, а с рельсами конца контролируемой рельсовой колеи соединено контрольное реле (Котляренко Н.Ф. и др. Путевая блокировка и авторегулировка, 1983 г., стр.99, рис.4.23). В этом устройстве обеспечивается непрерывный контроль за состоянием исправности рельсов во все время работы рельсовой цепи.
Недостатком этого технического решения является невысокая надежность работы, что обусловлено влиянием изменения сопротивления верхнего строения пути.
Известен Волноводно-оптический датчик мониторинга железнодорожного пути [патент РФ на изобретение №2346839, опубл. 20.02.2009], принятый за прототип, как объект того же назначения.
Волоконно-оптический датчик мониторинга железнодорожного пути содержит формирователь импульсов, один передающий и несколько приемных оптических волноводов. Тело датчика представляет собой набор оптических волноводов, собранных в сплетенную косичку, которая укладывается вдоль контролируемого железнодорожного пути между подошвой рельса и поверхностью шпал в канавках резиновых подкладок. Между передающим и приемными оптическими волноводами реализованы точки оптической связи, обеспечивающие прохождение оптических импульсов из передающего в приемные оптические волноводы при наличии механического воздействия в точке оптической связи. Сущность этого устройства заключается в определении места возмущений (наличие подвижной единицы или искривление профиля пути), направления возникшего возмущения и его силы. Недостатком устройства является его сложность и высокая стоимость, а также то, что волноводы укладываются под подошвой рельса, что возможно осуществить только при строительстве нового путей, и практически невозможно реализовать на уже построенных, т.к. требует демонтажа рельсо-шпальной решетки.
В основу изобретения поставлена задача расширения арсенала средств и создание нового электро-механического устройства сигнализации об аварийном смещении рельсо-шпальной решетки железнодорожного пути, простой и надежной конструкции.
Поставленная задача решается следующим образом.
Устройство сигнализации об аварийном смещении рельсо-шпальной решетки железнодорожного пути имеет корпус, устанавливаемый стационарно на опорном элементе в грунте (может быть забетонирован или установлен на заглубленных сваях). Внутри корпуса имеются продольные направляющие, закрепленные на боковых стенках. В направляющих установлена подвижная платформа. Продольные направляющие могут иметь форму коробчатого профиля с продольным разрезом, обращенным к оси корпуса. На выступающем за пределы корпуса конце подвижной платформы закреплен фиксатор положения шпалы, установленный шарнирно на горизонтальной оси. Фиксатор положения шпалы имеет любую приемлемую форму, которая обеспечивает возможность его крепления на торцевой части шпалы. На платформе (ее части, расположенной внутри корпуса) закреплен держатель с подвижными контактами. Держатель может быть выполнен в виде стойки, кронштейна, или иметь любую другую приемлемую форму. На корпусе закреплены неподвижные контакты, с обеспечением возможности их взаимодействия с подвижными контактами, Выводы подвижных и неподвижных контактов подсоединяются к элементам системы оповещения, расположенным в корпусе. Система оповещения является дистанционной диспетчерской системой и может быть организована по типу проводной или беспроводной (сотовой телекоммуникационной) тревожной сигнализации.
Фиксатор положения шпалы может быть выполнен в виде скобообразного элемента, повторяющего по форме продольный контур торцевой части шпалы, и охватывающего торец шпалы сверху и снизу.
Для сохранения целостности корпуса устройства сигнализации при значительных температурных выбросах пути, продольные направляющие могут быть закреплены в корпусе шарнирно на горизонтальных осях, или общей оси, установленной в глухом торце корпуса, то есть, со стороны, противоположной закреплению фиксатора положения шпалы. Для предотвращения ложного срабатывания при вибрации, вызываемой прохождением по путям поезда, направляющие установлены на упругих элементах, гасящих вибрацию по горизонтальной и вертикальной оси.
Выступающий за пределы корпуса конец подвижной платформы и часть фиксатора положения шпалы закрыты защитным кожухом, загружаемым в балласт дорожного полотна.
Для того, чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности полезной модели, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации.
Полезная модель иллюстрируется фигурами чертежей, на которых
представлено: Фиг.1 - вид устройства сбоку с прорисовкой внутренних элементов, Фиг.2 - поперечное сечение А-А, Фиг.3-вид сверху с открытой верхней крышкой корпуса.
Устройство сигнализации об аварийном смещении рельсо-шпальной решетки железнодорожного пути имеет корпус 1, установленный на сваях 2, заглубленных в грунт (балласт). Внутри корпуса 1 имеются продольные направляющие 3, закрепленные на боковых стенках корпуса 1. В направляющих 3 установлена подвижная платформа 4. На выступающем за пределы корпуса 1 конце подвижной платформы 4 с помощью шарнира 5, имеющего горизонтальную ось, установленную по отношению к платформе поперечно, закреплен фиксатор 6 положения шпалы. Фиксатор 6 положения шпалы выполнен из стальной полосы и имеет скобообразную форму, повторяющую по форме продольный контур торцевой части шпалы 7, и подобно вилке охватывает торец шпалы сверху и снизу по ее продольной оси.
На платформе 4 установлен держатель, выполненный в виде стойки 8, на которой закреплены подвижные контакты 9. Сами контакты 9 закреплены на стойке неподвижно, но так как стойка установлена на подвижной платформе, то функционально - это подвижные контакты 9, которые предназначены для взаимодействия с неподвижными контактами 10, закрепленными на крышке корпуса 1.
Продольные направляющие закреплены в корпусе шарнирно на горизонтальных осях 11, или общей оси, установленной в глухом торце корпуса. Возможность поворотного перемещения (дополнительная степень свободы) обеспечивает сохранение целостности корпуса устройства сигнализации при значительных температурных выбросах пути. Продольные направляющие установлены на упругих элементах 12, что позволяет гасить вибрацию по горизонтальной и вертикальной оси и предотвращать ложное срабатывание при вибрации, вызываемой прохождением по путям поезда.
Устройство сигнализации подключается к дистанционной диспетчерской системе оповещения, организованной по типу тревожной сигнализации. Часть схемы этой системы монтируется внутри корпуса заявляемого устройства, например, программируемый блок, посылающий сигналы через спутниковую систему связи (или через проводную систему). Подвижные или неподвижные контакты соединены с элементами системы оповещения, расположенными в корпусе устройства. Устройство осуществляет свою функцию следующим образом. Самопроизвольная разрядка температурного напряжения в рельсах железнодорожного пути приводит к их искривлению, а так как они жестко соединены со шпалами - к подвижке шпал. При перемещении шпала 7 приводит в движение подвижную платформу 4, подвижные контакты 9 продольно перемещаются и при достижении критического значения смещения смыкаются с неподвижными контактами 10. Цепь в системе оповещения замыкается, и программируемый блок посылает предупреждающие сигналы на пульт диспетчера. В информации, принимаемой диспетчером, имеются также сведения о месте положения аварийного участка (заложено в программируемый блок, расположенный в корпусе устройства). Ремонтная бригада выезжает на аварийный участок и принимает соответствующие ситуации меры.
Заявляемые устройства сигнализации распределяют вдоль железнодорожного пути, устанавливая их на наиболее опасных участках (например, в местах поворота пути, в зонах с дефектами балластной призмы и т.д.). Своевременная сигнализация о подвижке пути позволяет предотвратить выброс пути. Устройство имеет простую и надежную электромеханическую конструкцию. Его можно монтировать при строительстве новых путей, а также устанавливать на уже введенных в эксплуатацию путях, при этом не требует демонтажа рельсо-шпальной решетки.