Датчик контроля температуры буксы пассажирского вагона

Предлагаемая полезная модель относится к средствам дистанционного контроля технического состояния подвижного состава железнодорожного транспорта.
Известны термодатчики моделей 005 ТУ24.05.181-89 и 015 ТУ 24.05.10.087-92, используемые в системах контроля нагрева букс пассажирских вагонов (Системы контроля нагрева букс пассажирских вагонов. Руководство по эксплуатации 014 ПКБ ЦЛ-00РЭ МПС РФ, 2000 г., стр. 19-24), каждый из которых содержит латунный корпус, нижняя часть которого имеет форму цилиндра, а верхняя часть, отделенная от нижней буртиком на боковой поверхности цилиндра, имеет форму усеченного цилиндра, в плоскую боковую поверхность которого перпендикулярно оси вращения цилиндра встроена втулка, термочувствительный элемент, размещенный в полости корпуса, в нижней его части, двухпроводный кабель с резиновой изоляцией, один конец которого введен через втулку в полость верхней части корпуса и герметично закреплен в месте его ввода, кольцо уплотнительное, насаженное на нижнюю часть корпуса до упора в буртик, при этом выводы термочувствительного элемента соединены с проводниками введенного в полость корпуса двухпроводного кабеля, а внутренняя полость корпуса заполнена электроизоляционным и теплопроводящим составом.
К недостаткам известных термодатчиков следует отнести:
1. Необходимость использования дополнительных крепежных элементов для установки термодатчика на корпус буксы, который должен иметь два отверстия: одно, без резьбы, для установки термодатчика, и второе, с резьбой, для крепежного болта, которым с помощью прижимной планки, шайбы и прокладки термодатчик прижимается к корпусу буксы (см. стр. 23, Руководство по эксплуатации 014 ПКБ ЦЛ-00РЭ МПС РФ, 2000 г.).
2. Тепловой контакт корпуса термодатчика с корпусом буксы осуществляется опосредованно: через прижимную планку и болт, через кольцо уплотнительное, через воздушный зазор между нижней частью корпуса и корпусом буксы, что негативно влияет на качество контроля нагрева корпуса буксы.
3. Используемый способ крепления термодатчика создает дополнительные неудобства при отсоединении датчика от корпуса буксы, что повышает трудоемкость и снижает оперативность технического обслуживания подвижного состава.
Известен температурный щуп 8232.107-000-00/4 (Системы контроля нагрева букс пассажирских вагонов. Руководство по эксплуатации 014 ПКБ ЦЛ-00РЭ МПС РФ, 2000 г., стр. 17-19), который содержит латунный корпус, нижняя часть которого имеет форму цилиндра с наружной резьбой, а верхняя часть, отделенная от нижней буртиком в форме шестигранника, имеет форму цилиндра, в плоскую торцевую поверхность которого соосно оси вращения цилиндра встроена втулка; термочувствительный элемент, размещенный в полости корпуса, в нижней его части; двухпроводный кабель с резиновой изоляцией, один конец которого введен через втулку в полость верхней части корпуса и герметично закреплен в месте его ввода; кольцо уплотнительное, насаженное на нижнюю часть корпуса до упора в буртик; при этом выводы термочувствительного элемента соединены с проводниками введенного в полость корпуса двухпроводного кабеля, а внутренняя полость корпуса заполнена электроизоляционным и теплопроводящим составом; при этом проводники свободного конца кабеля снабжены наконечниками. К недостаткам известного температурного щупа следует отнести:
1. Трудоемкость и низкая оперативность технического обслуживания подвижного состава, обусловленная тем, что каждое отсоединение термодатчика от корпуса буксы требует предварительного отключения кабеля термодатчика от клеммной колодки системы электромонтажа вагона.
2. Вертикальное расположение кабеля в месте его ввода в корпус датчика создает дополнительные неудобства при отсоединении датчика от корпуса буксы, что также снижает оперативность технического обслуживания подвижного состава.
Наиболее близким аналогом является датчик контроля температуры буксы пассажирского вагона, а именно: термодатчик 393 (Системы контроля нагрева букс пассажирских вагонов. Руководство по эксплуатации 014 ПКБ ЦЛ-00РЭ МПС РФ, 2000 г., стр. 19-20), который содержит латунный корпус, нижняя часть которого имеет форму цилиндра с наружной резьбой и шестигранным буртиком, а верхняя часть имеет форму цилиндра, в плоскую торцевую поверхность которого соосно оси вращения цилиндра встроена втулка для ввода кабеля; термочувствительный элемент, размещенный в полости корпуса, двухпроводный кабель с резиновой изоляцией, один конец которого введен через втулку в полость корпуса и герметично закреплен в месте его ввода; кольцо уплотнительное, насаженное на нижнюю часть корпуса до упора в буртик; при этом выводы термочувствительного элемента соединены с проводниками введенного в полость корпуса двухпроводного кабеля, а проводники свободного конца кабеля освобождены от изоляции и залужены; при этом полость корпуса заполнена электроизоляционным и теплопроводящим составом.
К недостаткам ближайшего аналога следует отнести:
1. Повышенная трудоемкость и низкая оперативность технического обслуживания подвижного состава, обусловленная тем, что каждое отсоединение термодатчика от корпуса буксы требует предварительного отключения кабеля термодатчика от клеммной колодки системы электромонтажа вагона.
2. Вертикальное расположение кабеля в месте его ввода в корпус датчика создает дополнительные неудобства при отсоединении датчика от корпуса буксы, что также снижает оперативность технического обслуживания подвижного состава.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности технического обслуживания подвижного состава железнодорожного транспорта.
Технический результат, отвечающий сформулированной выше задаче, выражается в снижении трудоемкости и повышении оперативности технического обслуживания и ремонта подвижного состава, за счет возможности отсоединения термодатчика от корпуса буксы без отключения кабеля термодатчика от клеммной колодки системы электромонтажа вагона.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в датчике контроля температуры буксы пассажирского вагона, который содержит: латунный корпус, нижняя часть которого выполнена в виде цилиндра с наружной резьбой и шестигранным буртиком, а верхняя часть имеет встроенный кабельный ввод; термочувствительный элемент, размещенный в полости корпуса; двухпроводный кабель с резиновой изоляцией, первый конец которого введен через кабельный ввод в полость корпуса, герметично закреплен в месте его ввода и соединен своими проводниками с выводами термочувствительного элемента; при этом проводники второго конца двухпроводного кабеля освобождены от изоляции и залужены; кольцо уплотняющее, насаженное на нижнюю часть корпуса до упора в шестигранный буртик; электроизоляционный и теплопроводящий состав, согласно полезной модели нижняя часть латунного корпуса, представляющая собой цилиндр с наружной резьбой и шестигранным буртиком, дополнительно снабжена сквозным осевым отверстием и выполнена в виде отдельного конструктивно-законченного элемента, именуемого - резьбовая втулка; верхняя часть латунного корпуса выполнена в виде отдельного конструктивно-законченного элемента, именуемого - штуцер, который состоит из цилиндрической части со сквозным осевым отверстием и соосно примыкающей к ней полуцилиндрической части, имеющей глухую полость и кабельный ввод, герметично встроенный в ее боковую поверхность, перпендикулярно оси вращения штуцера; при этом штуцер вставлен своей цилиндрической частью в сквозное отверстие резьбовой втулки с возможностью вращения вокруг ее оси; термочувствительный элемент и соединенные с его выводами проводники первого конца двухпроводного кабеля размещены во внутренней полости штуцера, которая заполнена электроизоляционным и теплопроводящим составом; в состав корпуса введена заглушка, закрепленная на торце цилиндрической части штуцера и герметично закрывающая его внутреннюю полость, ограничивая при этом перемещение штуцера вдоль оси вращения резьбовой втулки.
Причинно-следственная связь между техническим результатом и введенными в датчик контроля температуры буксы пассажирского вагона существенными признаками состоит в том, что выполнение верхней и нижней частей латунного корпуса в виде самостоятельных конструктивно-законченных элементов, имеющих возможность свободного вращения относительно друг друга вокруг оси корпуса датчика, позволяет осуществлять отсоединение корпуса датчика от корпуса буксы без предварительного отключения кабеля датчика от клеммной колодки системы электромонтажа вагона, что существенно снижает трудоемкость и повышает оперативность технического обслуживания вагона. Кроме этого, горизонтальное расположение кабеля в месте его ввода в корпус датчика также снижает трудоемкость отсоединения датчика от корпуса буксы. Остальные признаки, приведенные в формуле полезной модели, обеспечивают его работоспособность, в связи с чем также имеют отношение к техническому результату, так как исключение любого их них не позволяет этого результата достичь.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, не позволил обнаружить на дату подачи заявки средства того же назначения, совокупность существенных признаков которого полностью идентична совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели. Из этого сделан вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию НОВИЗНА.
Перечень фигур заявляемой полезной модели.
На фиг. 1 показан фронтальный разрез датчика, вид спереди, на фиг. 2 показан горизонтальный разрез датчика, вид сверху. Позициями на чертежах обозначены:
1 - резьбовая втулка;
2 - штуцер;
3- кабельный ввод 3;
4 - термочувствительный элемент;
5 - двухпроводный кабель;
6 - электроизоляционный и теплопроводящий состав;
7 - заглушка;
8 - уплотняющая шайба.
В состав датчика контроля температуры буксы пассажирского вагона входит: латунный корпус, обозначенный на чертеже позициями входящих в него резьбовой втулки 1 и штуцера 2; резьбовая втулка 1, которая представляет собой цилиндр с наружной резьбой и шестигранным буртиком и имеет сквозное осевое отверстие; штуцер 2, который состоит из цилиндрической части со сквозным осевым отверстием и соосно примыкающей к ней полуцилиндрической части, имеющей глухую полость и кабельный ввод 3, герметично встроенный в ее боковую поверхность, перпендикулярно оси вращения штуцера 2; при этом штуцер 2 вставлен своей цилиндрической частью в сквозное отверстие резьбовой втулки 1 с возможностью вращения вокруг ее оси; термочувствительный элемент 4 и соединенные с его выводами проводники первого конца двухпроводного кабеля 5 размещены во внутренней полости штуцера 2, которая заполнена электроизоляционным и теплопроводящим составом 6; при этом проводники второго конца двухпроводного кабеля 5 освобождены от изоляции и залужены; заглушка 7, закрепленная на торце цилиндрической части штуцера 2, герметично закрывает его внутреннюю полость, ограничивая при этом перемещение штуцера 2 вдоль оси вращения резьбовой втулки 1; кольцо уплотняющее, насаженное на цилиндрическую часть резьбовой втулки 1 до упора в ее шестигранный буртик;
Описание работы датчика контроля температуры буксы пассажирского вагона.
Контроль температуры буксы пассажирского вагона осуществляется за счет изменения выходных параметров термочувствительного элемента 4 при изменении температуры корпуса буксы пассажирского вагона, на которую установлен датчик. Материал корпуса датчика, в том числе резьбовой втулки 1 и штуцера 2, а также заполнение полости штуцера 2, в которой размещен термочувствительный элемент 4, электроизоляционным и теплопроводящим составом 6 обеспечивают эффективную передачу тепла от корпуса буксы к термочувствительному элементу 4. Выходной кабель 5 датчика обеспечивает передачу выходного сигнала термочувствительного элемента 4 в систему контроля нагрева букс (СКНБ), установленную на вагоне.
При установке датчика на корпус буксы необходимо ввернуть цилиндрическую часть резьбовой втулки 1 в предназначенное для установки датчика резьбовое отверстие в корпусе буксы, поворачивая резьбовую втулку 1 вокруг своей оси с помощью гаечного ключа, соответствующего размеру шестигранного буртика резьбовой втулки 1. При этом штуцер 2 вместе с кабелем 5 удерживаются другой рукой оператора в неподвижном положении. После установки корпуса датчика на корпус буксы второй конец кабеля 5 подключается к клеммной колодке системы электромонтажа вагона. Если кабель уже подключен к клеммной колодке системы электромонтажа вагона, то операция установки корпуса датчика на корпус буксы ничем не отличается от описанной выше, так как для установки датчика на корпус буксы или отсоединения его от корпуса буксы не имеет значение, подключен или не подключен кабель к клеммной колодке системы электромонтажа вагона.
Введение в заявляемый датчик контроля температуры буксы пассажирского вагона изменений его конструкции, отраженных в формуле полезной модели, позволило осуществлять вворачивание (или выворачивание) корпуса датчика в резьбовое отверстие корпуса буксы при неподвижном положении кабеля 5 датчика, что позволяет производить установку и отсоединение корпуса датчика от корпуса буксы без предварительного отсоединения кабеля 5 датчика от клеммной колодки системы электромонтажа вагона. Кроме того горизонтальное расположение кабеля 5 датчика также облегчает его установку и отсоединение от корпуса буксы. В результате этого существенно снижается трудоемкость и повышается оперативность технического обслуживания вагона.
Вышеизложенные сведения показывают, что при использовании заявляемой полезной модели выполнена следующая совокупность условий:
- средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования в системах дистанционного контроля технического состояния подвижного состава железнодорожного транспорта;
- средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата, а именно снижение трудоемкости и повышение оперативности технического обслуживания подвижного состава за счет возможности отсоединения термодатчика от корпуса буксы без отключения кабеля термодатчика от клеммной колодки системы электромонтажа вагона.
Для заявляемого устройства, в том виде, в котором оно охарактеризовано в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью средств, описанных в заявке, следовательно заявляемая полезная модель соответствует критерию ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ.