СОЕДИНИТЕЛЬ РЕЛЬСОВЫЙ СО СРЕДСТВОМ КОНТРОЛЯ ЕГО НАЛИЧИЯ, ЦЕЛОСТНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ

Решение относится к железнодорожной отрасли, а именно к элементам электрических рельсовых цепей.
Уровень техники известен из решения (свидетельство на полезную модель №32124 «Рельсовый соединитель», 2003 год), где соединитель рельсовый содержит токопроводную пластину, оснащенную электроконтактными вставками, осуществляющими шабрение поверхности шеек рельсов в рельсовом стыке. Вставки через тоководную пластину прижимаются к шейкам рельсов пружиной, размещенной между токопроводной пластиной и рельсовой накладкой.
Недостатком решения является отсутствие возможности визуально убедиться, что соединитель смонтирован. Дополнительным недостатком является отсутствие информации о температуре нагрева соединителя.
Техническим результатом решения является повышение безопасности движения подвижного состава за счет:
а) обеспечение возможности визуального наблюдения соединителя или его элементов;
б) обеспечение возможности контроля целостности соединителя или его наименее надежных элементов;
в) оснащение соединителя регистратором температуры;
Таким образом, заявляемый объект:
а) как и прототип, содержит токопроводную пластину, оснащенную электроконтактными вставками - шаберами, пружину, размещается в пазухе между рельсовой накладкой и шейками стыкуемых рельсов;
б) отличается тем, что дополнительно снабжен выводом, один конец которого выведен в зазор между концами стыкуемых рельсов, другой -прикреплен к пружине либо токопроводной пластине, причем вывод выполнен из материала, либо снабжен материалом (термокраска и т.д.), регистрирующим температуру нагрева каким-либо физическим признаком, например - цветом, в том числе регистрирующим наиболее высокую и наиболее низкую температуру в диапазоне.
На фиг.1 показана схема рельсового стыка с соединениями рельсовыми, на фиг.2 - сечение рельсового стыка через зазор между торцами стыкуемых рельсов, на фиг.3 - вид сверху на рельсовый стык.
Соединитель состоит из токопроводной пластины 1, снабженной электроконтактными вставками - шаберами 2, пружины 3, взаимодействующей с токопроводной пластиной и рельсовой накладкой 4, вывода 5. Соединитель монтируется в пазуху 6 между шейками 7 стыкуемых концов 8 рельсов и рельсовой накладкой. Вывод 5 выведен наружу в зазор 9 между концами рельсов, он визуально наблюдаем. Наружный конец 10 вывода 5 может не выходить за контуры рельса либо выходить (штриховая
линия на фиг.2) за его контур. В последнем случае конец 10 нужно ориентировать в сторону той боковой поверхности 11 головки рельса, которая не взаимодействует с ребордой колеса подвижного состава.
Внутренний конец 12 вывода 5 может взаимодействовать (приварен, приклеен и т.д.) с токопроводной пластиной либо с пружиной (пунктир не фиг.2), либо с пластиной и пружиной.
Соединитель также оснащен устройством контроля температуры. Это необходимо для того, чтобы качественно оценивать работоспособность рельсового стыка и соединителя в том числе. Стык исправно работает, если температура его элементов не превышает некоторых нормативов. Если температура превышает некоторый норматив, то это означает, что электросопративление стыка велико (по различным причинам), его необходимо обслужить либо отремонтировать. Для этого такой стык нужно выявить. Устройство контроля температуры это позволяет. Вариантов исполнения такого устройства много: от термопары, прикрепляемой к выводу 5 и имеющей средство подключения прибора измерения до жидкокристаллических сред, приобретающих тот или иной цвет от воздействия температуры той или иной величины.
Работает соединитель следующим образом. Вибрации рельсового стыка при прохождении подвижного состава и тепловые деформации рельсов приводят к тому, что вставки-шаберы 2 очищают на шейках рельсов контактные площадки от окислов, образующихся под воздействием агрессивной среды. Очищенные поверхности передают электрический тяговый и сигнальный ток с одного рельса на другой. Ток передается через вставки - шаберы 2 и токопроводную пластину 1. Пружина 3 прижимает вставки-шаберы к шейкам с требуемым усилием.
Положим, что устройство контроля температуры это и есть вывод 5 (условно откажемся от термопары, т.к. при ее использовании электромеханик должен носить с собой измерительный прибор, например, микровольтметр и источник питания). Выполним его (или его конец 10) из специального материала, изменяющего свои физические признаки при воздействии некоторой величины температуры. Например, на конец 10 нанесем слой олова, олово окрасим в сигнальный зеленый цвет.
Тогда технический результат достигается следующим образом:
1. при осмотре рельсового стыка конец 10 вывода 5 визуально наблюдается, что свидетельствует: соединитель смонтирован, можно не беспокоиться;
2. дергая за конец 10 можно убедиться, что пластина 1 цела (не перегорела от температуры при прохождении тока), либо пружина 3 цела (не сломалась под воздействием вибрации, либо наоборот, т.е. под действием руки вывод 5 вместе с пружиной, с пластиной перемещается, но не вынимается из стыка).
3. видя сигнальный зеленый цвет на конце 10 вывода 5 электромеханик знает, что перегрева не было, стык работоспособен, обслуживания не требует либо наоборот, он не
видит зеленого цвета (олово под действием температуры расплавилось и стекло вниз), это сигнал о необходимости техобслуживания стыка.
Вариантом исполнения устройства контроля температуры является применение термокрасок, способных изменять свой цвет (содержащие цинк и др. химэлементы) под воздействием той или иной температуры. Такую термокраску (например специальным карандашом) 12 наносят на конец 10 до монтажа соединителя (либо после монтажа). Электромеханик видит цвет краски на конце вывода и делает вывод, например: зеленый - все нормально; желтый - температура приближается к предельно-допустимой, необходимо планировать обслуживание стыка; красный - перегрев соединителя, нужно срочное обслуживание либо ремонт стыка.
В частности устройство для контроля температуры можно использовать для тестирования самого соединителя. Например, кроме указанной краски на конец 10 вывода можно нанести еще (рядом) другую термокраску 13 (например стального цвета). Если электромеханик одновременно видит стальной и зеленый цвет - все нормально, если видит, например, белый вместо стального и зеленый, то делает вывод: в стыке температура еще нормальная, т.к. электрический ток течет по рельсовым накладкам (они еще не покрылись ржавчиной), но соединитель не работает (сломался шабер, пружина и д.), т.к. температура его ниже, чем должна быть (условно норма - это стальной цвет).