Тележка для размагничивания стыков рельсов

Полезная модель относится к технике размагничивания объектов, а именно к устройствам для размагничивания изолирующих стыков железнодорожных рельсов.
Известно «Устройство для размагничивания стыков рельсов» (патент RU 133532 U1, МПК Е01В 11/54, МПК H01F 13/00, опубл. 20.10.2013), содержащее рельсовую тележку, на которой установлены средства размагничивания, выполненные в виде П-образных магнитопроводов, каждый из которых содержит пластины с двумя размещенными на них катушками индуктивности, подключенными к источнику переменного напряжения, и включенный параллельно катушкам индуктивности блок конденсаторов с использованием косинусных конденсаторов. Устройство содержит механизмы вертикального перемещения магнитопроводов и предохранительные ролики, установленные на тележке по обе стороны магнитопроводов.
Недостатками данного устройства являются крупные габаритные размеры и большой вес, трудоемкое изготовление и обслуживание, дорогостоящая комплектация, необходимость применения мощной дизельной электростанции в качестве источника электроэнергии, сложная настройка колебательных контуров, опасность поражения персонала электрическим током, а также необходимость применения грузоподъемного оборудования для установки устройства на железнодорожный путь и подвижного транспортного средства для перемещения его по железнодорожному пути, выполнение работы только во время предоставленного технологического окна.
Известно «Устройство для размагничивания рельса» (патент RU 195390 U1, МПК Е01В 11/54, МПК H01F 13/00, опубл. 24.01.2020), содержащее раму из парамагнитного материала, на которой установлены источник переменного напряжения и соединенный с ним блок управления, а также электромагнит переменного тока и батарея согласующих конденсаторов, которые подключены к источнику переменного напряжения через блок управления, при этом устройство содержит опоры из электроизолирующего материала для его установки и перемещения по рельсам, закрепленные на каркасе по обе стороны от электромагнита, и механизм регулировки зазора между электромагнитом и поверхностью головки рельсов.
К недостаткам данного устройства относятся большие габаритные размеры, затрудняющие заявленную возможность мобильной установки на рельсовый путь и удаление с пути вручную при размагничивании только одного рельса, трудоемкое изготовление электромагнита, потребность использования источника электрической энергии для получения переменного тока, сложный алгоритм работы за счет необходимости контроля тока и регулировки рабочего зазора, требование охлаждения электромагнита после размагничивания, а также наличие электрического напряжения, что небезопасно для персонала и требует защиты от атмосферного воздействия.
Известно «Устройство для размагничивания рельсов» (патент RU 184408 U9, МПК G01G 7/00, МПК H01F 13/00, МПК B60L 1/00, опубл. 24.10.2018), содержащее источник электропитания и средства для магнитной обработки, установленные на раме рельсовой тележки, снабженной устройством для ее перемещения и механизмом регулирования зазора между средствами размагничивания и рельсами, при этом тележка опирается на два колеса, установленные на одной линии друг за другом, механизм регулирования зазора между средствами размагничивания и рельсами выполнен в виде пластин, с которыми связано одно из колес тележки с возможностью изменения положения колеса по высоте относительно рамы, между колесами на раме размещены средства для магнитной обработки, выполненные в виде постоянных магнитов, закрепленных равномерно на периферии диска, установленного в одной плоскости с колесами тележки и соединенного кинематически с мотор-колесом, размещенным на раме тележки и подключенным к источнику электропитания через блок управления.
Недостатками данного устройства являются сложная конструкция, содержащая вращающийся размагничивающий диск с установленными на нем магнитами, и небезопасность при его работе, необходимость применения источника электропитания постоянного тока, а также потребность в осуществлении контроля уровня заряда и проведения регулярной его подзарядки для исключения внезапной остановки устройства.
Известен «Демагнитизатор изолирующих стыков» (патент RU 201024 U1, МПК Е01В 11/54, МПК H01F 13/00, опубл. 24.11.2020), содержащий в своем составе постоянный магнит, сориентированный таким образом, что линии магнитного силового поля, образованные постоянным магнитом, совпадают по направлению с линиями магнитного поля изолирующего стыка. Устройство выполнено в корпусе из немагнитных материалов, снабженного ручкой для переноски, имеет металлические наконечники, которые присоединены к торцам постоянного магнита, постоянный магнит размещен в термоусадочной диэлектрической изоляции между металлическими наконечниками, имеющими особую форму, способствующую снятию устройства с рельс. Устройство способно снять магнитную индукцию изолированного стыка однократным воздействием, без необходимости его закрепления на рельс.
Описанный демагнитизатор при использовании требует применения измерительных приборов для обеспечения правильного позиционирования, то есть соблюдения одинаковой полярности наконечников устройства с полярностью магнитных пятен рельсов. Также к недостаткам относится ручная переноска демагнитизатора, что увеличивает тяжесть труда и трудоемкое снятие с рельса только с применением специальных подкладок.
Известна «Тележка для размагничивания рельс» (найдено в Интернет: https://juvtek.ru/catalog/apparatura-dlya-razmagnichivaniya-i-kontrolya-namagnichennosti/telezhka-dlya-razmagnichivaniya-rels/), содержащая специальной конструкции из постоянных магнитов магнитный блок, установленный на раме рельсовой тележки, снабженной защитным кожухом и площадкой для сканирующего магнитометра, а также складной ручкой для перемещения тележки по железнодорожному пути и устройством для ее переноса в виде двух жестко закрепленных ручек. Тележка опирается на два колеса, установленные на одной линии друг за другом, и оснащена механизмом регулирования высоты над головкой рельса.
Недостатками известной тележки являются ее ограниченные функциональные возможности. Примененная конструкция устройства не позволяет осуществлять рабочий процесс силами одного работника в связи с тем, что после размагничивания одного стыка рельса тележку необходимо переносить вручную двумя работниками для размагничивания следующего стыка во избежание неконтролируемого намагничивания участков рельс, в том числе при непреднамеренной остановке тележки. Также в конструкции не предусмотрен механизм для преодоления силы притяжения магнитов к рельсу при подъеме тележки с целью ее снятия с рельса.
Кроме того, в конструкции не предусмотрен механизм очистки магнитов от налипшего металлического мусора.
Также к недостаткам относится сложность применения механизма регулирования высоты тележки над головкой рельса из-за наличия в конструкции защитного кожуха.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение безопасности движения железнодорожного транспорта.
Технический результат заключается в повышении надежности и безопасности устройств для размагничивания стыков рельсов.
Указанный технический результат достигается тем, что тележка для размагничивания стыков рельсов содержит установленную с опорой на размещенные по одной линии друг за другом два колеса раму и смонтированные на ней средство размагничивания в виде набора постоянных магнитов, установленных в сепаратор, регулятор магнитного зазора и складную поворотную ручку, дополнительно в тележку введены шарнирно закрепленная к средству размагничивания шторка для очистки магнитов, установленный с помощью болтового соединения регулятор параллельности магнитного зазора, соединенный с одним из колес осевым соединением рычаг перевода положений с фиксатором транспортного положения и фиксатором рабочего положения.
Постоянные магниты могут быть выполнены на основе редкоземельного металла - неодима.
Колеса тележки, сепаратор и шторка для очистки магнитов могут быть изготовлены из немагнитных материалов.
Шторка для очистки магнитов может быть снабжена магнитным фиксатором.
Каждый регулятор параллельности магнитного зазора содержит шпильку с резьбой, сопряженной с гайками, на нижней части шпильки жестко закреплена горизонтальная поперечная планка, соединенная винтами со средством размагничивания.
Тележка для размагничивания за счет средства размагничивания позволяет снизить уровень остаточной магнитной индукции в рельсовых изолирующих стыках с удалением из них продуктов износа рельс и колес железнодорожного транспорта без закрытия перегона, что не влияет на пропускную способность железнодорожного пути. Тележка обеспечивает выполнение упомянутых работ при ее установке в любом месте железнодорожного пути.
Благодаря наличию в конструкции рычага перевода положений и фиксаторов рабочего и транспортного положений, позволяющих приподнимать средство размагничивания над рельсом, увеличивая зазор между ними, исключается необходимость переноса тележки силами двух работников на другой участок пути для выполнения размагничивания и обеспечивается возможность перемещения ее по рельсу одним работником без воздействия магнитов на рельсовый путь во избежание их намагничивания. Также упомянутый механизм перевода положений позволяет без усилий преодолевать силы притяжения магнитов к рельсу при снятии тележки с рельса для ее последующей транспортировки.
Кроме того, за счет шарнирно закрепленной в нижней части средства размагничивания шторки с магнитным фиксатором обеспечивается возможность очистки магнитов от налипшего металлического мусора без применения специального инвентаря.
Технический результат достигается также за счет установленного с помощью болтовых соединений между рамой тележки и средством размагничивания регулятора параллельности магнитного зазора, обеспечивающего выравнивание средства размагничивания над головкой рельса.
Принцип действия устройства основан на дезориентации областей магнитных доменов в структуре металла воздействием знакопеременного магнитного поля с изменяющейся амплитудой. Изменение амплитуды и направления воздействующего внешнего магнитного поля происходит при перемещении тележки по рельсу за счет особого расположения магнитов в сепараторе.
На фиг. 1 изображен общий вид тележки в рабочем положении при перемещении по рельсу; на фиг. 2 - тележка в рабочем положении при размагничивании; на фиг. 3 - тележка в транспортном положении.
Тележка (фиг. 1) для размагничивания стыков рельсов включает установленную с опорой на размещенные по одной линии друг за другом два колеса 1 раму 2 и смонтированные на ней средство размагничивания 3, шторку 4 для очистки магнитов, регулятор 5 магнитного зазора, регулятор 6 параллельности магнитного зазора, рычаг 7 перевода положений, фиксатор 8 транспортного положения, фиксатор 9 рабочего положения и складную поворотную ручку 10.
Причем средство размагничивания 3, выполненное в виде набора установленных в корпус сепаратора постоянных магнитов, прикреплено к раме 2 посредством регуляторов 5 и 6 с помощью болтового соединения. Регулятор 5 содержит две шпильки с резьбой, сопряженные с гайками. Регулятор 6 включает две шпильки с резьбой, сопряженные с гайками, на нижней части каждой шпильки жестко закреплена горизонтально расположенная поперечная планка. Средство размагничивания в нижней части 3 оснащено шарнирно закрепленной шторкой 4 с магнитным фиксатором.
Рычаг 7 перевода положений с жестко закрепленными на нем выполненными из металлического уголка фиксаторами 8 и 9 осевым соединением скреплен с одним из колес 1 тележки для возможности его поворота до горизонтального положения при выполнении размагничивания стыков рельсов (фиг. 2).
Транспортирование и хранение тележки, удерживаемой силой притяжения магнитов, осуществляется на специальной металлической подставке 11 (фиг. 3).
Работает тележка для размагничивания стыков рельсов следующим образом.
Тележку доставляют к месту проведения работ на подставке 11 (фиг. 3), с которой ее снимают силой двух работников и устанавливают на рельс. Затем приводится в рабочее положение складная поворотная ручка 10, с помощью которой тележку перемещают по рельсу (фиг. 1) силами одного работника к месту планируемой магнитной обработки изолирующего стыка.
При достижении места размагничивания рычаг 7 переводят в рабочее положение (фиг. 2), обеспечивая требуемый зазор между средством размагничивания и поверхностью рельса, причем величину упомянутого магнитного зазора при необходимости регулируют посредством регуляторов 5 и 6. Далее продолжают перемещение тележки со скоростью 3-5 км/ч, выполняя магнитную обработку, снижающую уровень остаточной магнитной индукции в изолирующих стыках.
После размагничивания стыка рычаг 7 переводят и фиксируют в транспортном положении для исключения воздействия магнитов и продолжают перемещать тележку к следующему месту магнитной обработки.
По окончании запланированных работ тележку снимают с рельса, очищают средство размагничивания от налипшего металлического мусора путем откидывания шарнирно закрепленной шторки 4, предварительно ослабив ее магнитный фиксатор. Затем тележку устанавливают на специальную подставку 11 (фиг. 3) и транспортируют к месту хранения.