УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СХОДА ВАГОНА С РЕЛЬСА

Полезная модель относится к устройствам для определения схода вагона с рельса.
Известны устройства для обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте, например, торможения поезда при сходе вагона с рельса, которые выполнены из электрических и механических элементов (1, 2).
Наиболее близким по функциональному назначению и техническому исполнению относительно рассматриваемой полезной модели является полезная модель Украины, включающая датчик схода, блок обработки сигнала и связи датчика с локомотивом и блок питания (3).
Задачей полезной модели явилась разработка устройства для определения схода вагона с рельсов как пассажирского, так и грузового состава, а также индикации перегруза вагона, что является важной составляющей безопасности движения и срока службы вагона.
Техническим результатом явилось повышение надежности работы устройства за счет применения чувствительного элемента датчика, не потребляющего энергии.
Для этого предложено устройство для определения схода вагона с рельсов, включающее датчик схода, блок обработки сигнала и связи с локомотивом и блок питания, отличающийся тем, что датчик схода выполнен с верхним и нижним штоками, размещен у тележки вагона между балкой авторежима и хребтовой балкой, нижний шток датчика опирается на балку авторежима, верхний конец верхнего штока шарнирно жестко соединен с хребтовой балкой с возможностью регулировки крепления по высоте, имеет контакты перегруза, отрицательного перемещения при сходе, положительного перемещения при сходе, штоки имеют пружины, обеспечивающие их фиксацию, и положение в корпусе относительно контактов, не зависящее от загрузки вагона.
Устройство характеризуется также тем, что блок обработки сигнала и связи датчика с локомотивом выполнен в виде приемопередатчика с внутренним микропроцессором, имеющим по крайней мере два входа логического "0".
Устройство иллюстрируется чертежами, на которых изображено: фиг.1 - контактный датчик схода, фиг.2 - блок-схема устройства.
Конструкция датчика схода показана на фиг.1, где 1 - корпус датчика, 2 - затвор нижнего штока, 3 - блок приемопередатчика, 4 - пружина нижнего штока, 5 - шток нижний; 6 - шток верхний; 7 - контакт перегруза; 8 - контакт отрицательного перемещения при сходе; 9 - контакт положительного перемещения при сходе; 10 - пружина верхнего штока. На фиг.1 показано расположение датчика относительно хребтовой балки 11 и балки авторежима 12.
На фиг.2 изображено: 13 - преобразователь напряжения,
14 - микропроцессор, 15 - передатчик, 16 - приемник, 17 - блок питания.
Датчик устанавливается на порожний вагон. Нижний шток датчика свободно опирается на балку авторежима, верхний шток шарнирно жестко соединен с хребтовой балкой с возможностью регулировки крепления по высоте. Крепление датчика на хребтовую балку вагона регулируется таким образом, чтобы обеспечить начальное поджатие нижнего штока 5 до затвора 2, при этом нижний контакт разомкнут.
Усилие преодоления затвора 2, служащего для размыкания контакта, устанавливается таким образом, чтобы оно было больше усилия сжатия пружины 4, при этом верхний шток 6 находится в крайнем верхнем положении.
При загрузке вагона хребтовая балка и жестко связанный с ней шток 6 начинают двигаться вниз из-за сжатия пружин колесной тележки (не показана), при этом шток преодолевает сопротивление пружины 4. Усилие разжимающейся пружины 10 обеспечивает стабилизацию положения корпуса 1 датчика при любом допустимом ходе штока (расчетный ход при максимальной загрузке вагона 45 мм). При достижении допустимого значения нагрузки (перемещения) шток 6 замыкает контакт перегруза 7, активируя соответствующий радиосигнал с помощью блока приемо-передатчика 3.
При сходе колесной пары со стороны балки авторежима происходит относительное отклонение по вертикали балки авторежима от хребтовой балки на (+)34-(+)55 мм. Нижний шток под действием собственного веса и разжимающейся пружины 4 перемещается вниз до упора и по пути кратковременно замыкает контакт 9, активируя радиосигнал аварии с помощью блока приемопередатчика.
При сходе колесной пары со стороны, противоположной балке авторежима, последняя перемещается по вертикали на (-)10-(-)44 мм. Нижний шток под действием балки авторежима также движется вверх, сжимая пружину 4, преодолевает сопротивление затвора 2 и, продолжая перемещаться вверх, замыкает контакт 8, активируя радиосигнал аварии с помощью блока приемопередатчика 3.
Таким образом, радиосигнал аварии с контактов 7, 8, 9 датчика с помощью преобразователя напряжения 13 поступает на микропроцессор 14, оттуда на передатчик 15, с которого сигнал поступает на приемник локомотива 19 (см. фиг.2).
Программное обеспечение блоков обработки сигнала и приемо-передатчика позволяет машинисту локомотива своевременно получать соответствующие сигналы и реагировать на них.
Применение чувствительного элемента датчика, не потребляющего энергии, дает возможность использовать в качестве элемента питания одну батарею вместо четырех (как это имеет место в аналоге), без уменьшения срока службы до замены, поскольку среднее потребление
блоков радиоканала, даже с учетом потерь на преобразование уровней питания и периодический опрос, на два порядка меньше, чем у электронного измерительного чувствительного элемента (бесконтактного датчика).
После схода и в процессе возвращения вагона на рельсы датчик остается в исправном состоянии.
Источники информации.
1. Авторское свидетельство СССР №891493.
2. Авторское свидетельство СССР №1428627.
3. Полезная модель Украины №66576 А, 2004.