УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СХОДА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА (УКСПС) ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ

Полезная модель относится к средствам обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте, а именно для электронного взаимодействия с приборами у дежурного по станции и с аппаратурой управления входного светофора, который разрешает или запрещает поезду следовать с перегона на станцию в зависимости от состояния электрической цепи устройства.
Технический уровень заявляемого технического решения известен из устройства контроля схода подвижного состава, содержащего платформу с установленными на ней элементами, перемычки к концевым кабельным муфтам, датчики снаружи и внутри рельсовой колеи, подрельсовые связи. Соединение элементов в контрольную электрическую цепь выполнено болтовыми виброустойчивыми соединениями. Платформа выполнена сборно-разборной из двух частей с соотношением их длин равного 2,4:1,7 из токонепроводящего материала. Платформа крепится к шпале. Датчики выполнены в виде единого целого элемента из токопроводящего материала и имеют концентраторы напряжения для разрушения в виде отверстий при воздействии ударной нагрузки определенной величины (патент РФ №86546, опубликованный 10.09.2009 г.).
Данное устройство обладает следующими недостатками, влияющими на надежность и, как следствие, безопасность движения железнодорожного транспорта.
Недостатокустройства заключается в том, что подрельсовые связи и перемычки к концевым кабельным муфтам, соединяющие датчики в электрическую цепь устройства, подвержены разрушению от вибрационных воздействий и механических повреждений элементами железнодорожной насыпи от проходящего железнодорожного состава, вызывая ложное срабатывание контрольной электрической цепи. Датчики не имеют концентраторов напряжений для обеспечения их разрушения при воздействии ударной нагрузки в вертикальном направлении.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство контроля схода подвижного состава по патенту на изобретение РФ №2385245, опубликованному 27.03.2010 г.
Устройство представляет собой датчики, установленные внутри и снаружи рельсовой колеи, соединенные в единую электрическую цепь и подключенные к кабельным концевым муфтам, установленные на общей платформе и закрепленные на ней с помощью кронштейнов. Датчики выполнены в виде единого целого элемента из токопроводящего материала, имеют конструктивно исполненные участки для принятия нагрузки с технологически реализованными зонами предполагаемого разрушения при сверхнормируемых усилиях нагружения, соединены между собой болтовым соединением. Платформа расположена в межшпальном пространстве, выполнена из токонепроводящего и влагостойкого материала с возможностью крепления к шпалам. Подрельсовый проводник выполнен в виде единого токопроводящего элемента, токопередающие поверхности в местах соединения имеют антикоррозионное токопроводящее покрытие.
Недостатком является низкая восприимчивость датчика к воздействующей на него нагрузки в вертикальном направлении, если вертикальная нагрузка воздействует на горизонтальный участок датчика в месте, под которым расположена стойка датчика, что может стать нарушением требования к разрушению датчика при сверхнормируемых усилиях нагружения и создаст угрозу безопасному движению железнодорожного состава на железнодорожную станцию. Как и в известном техническом решении (патент РФ №86546, опубликованный 10.09.2009 г.), недостатком является возможность разрушения подрельсового проводника, проводника для подключения устройства к кабельной концевой муфте, а также мест непосредственного соединения датчиков между собой под действием вибраций и механических повреждений элементами железнодорожной насыпи от проходящего железнодорожного состава, вызывая ложное срабатывание контрольной электрической цепи.
Задачей заявляемого УКСПС является повышение надежности электрической цепи устройства с максимальным использованием имеющихся в составе устройства элементов конструкции при обеспечении всех нормативных требований к условиям его срабатывания.
Технический результат в устройстве контроля схода подвижного состава повышенной надежности, содержащем установленные внутри и снаружи рельсовой колеи датчики, соединенные в единую электрическую цепь с подключением к кабельным концевым муфтам, установленные на платформе и закрепленные на ней с помощью кронштейнов, датчики выполнены из токопроводящего материала в виде единого целого элемента, имеют конструктивно исполненные участки с зонами предполагаемого разрушения при сверхнормируемых усилиях нагружения, платформа расположена в межшпальном пространстве с возможностью крепления к шпалам, выполнена из токонепроводящего и влагостойкого материала, достигается тем, что соединения датчиков в единую электрическую цепь устройства выполнены по прицепу дублирования параллельными ветвями электрической цепи, датчик имеет 1 горизонтальный участок и 2 вертикальных участка с зонами предполагаемого разрушения на каждом участке, зоны предполагаемого разрушения сформированы концентраторами напряжений посредством отверстий, обеспечивают разрушение датчика от воздействия усилий нагружения превышающих нормированные значения в вертикальном и/или горизонтальном направлениях, соединение датчиков между собой имеет параллельную электрическую ветвь, в которую входят 2 кронштейна с болтовыми соединениями и кронштейновый проводник короткий, соединение крайнего внутри рельсовой колеи датчика с датчиком снаружи рельсовой колеи выполнено подрельсовым проводником и параллельной электрической ветвью, в параллельную электрическую ветвь входят 2 кронштейна с болтовыми соединениями и кронштейновый проводник длинный, соединение датчика с кабельной концевой муфтой выполнено концевым проводником, концевой проводник имеет параллельную электрическую ветвь, в которую входят 1 кронштейн с болтовыми соединениями и дополнительный концевой проводник, дополнительный концевой проводник подключен к кронштейну болтовым соединением в месте крепления кронштейна к платформе, горизонтальный участок датчика имеет 2 отверстия, по одному отверстию над каждым вертикальным участком датчика, каждое из отверстий формирует 2 концентратора напряжений для разрушения при вертикальном направлении усилия нагружения, каждый вертикальный участок датчика имеет 1 отверстие, отверстие формирует 2 концентратора напряжений для разрушения при горизонтальном направлении усилия нагружения.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид УКСПС, на фиг. 2 показан общий вид изделий в составе электрической цепи УКСПС, на фиг. 3 показан фрагмент электрического соединения между датчиками внутри рельсовой колеи, на фиг. 4 показан фрагмент электрического соединения между датчиком снаружи рельсовой колеи с датчиком внутри рельсовой колеи, на фиг. 5 показан вид сверху на изделия в составе электрической цепи УКСПС, на фиг. 6 показан датчик.
Единая электрическая цепь УКСПС, подключенная к кабельным концевым муфтам 1, состоит из установленных внутри и снаружи рельсовой колеи датчиков 2 с электрическими соединениями между собой и кабельными муфтами. Электрическое соединение между датчиками внутри рельсовой колеи выполнено болтовым соединением 3 и параллельной электрической ветвью, состоящей из двух кронштейнов сборных из уголка 4 и прижима 5, болтового соединения 6 датчика с кронштейном и болтового соединения 7 кронштейна с кронштейновым проводником коротким 8. Электрическое соединение между датчиком снаружи рельсовой колеи и ближним датчиком внутри колеи выполнено подрельсовым проводником 9 с болтовым соединением 10 и параллельной электрической ветвью, состоящей двух кронштейнов сборных из уголка 4 и прижима 5, болтового соединения 6 датчика с кронштейном и болтового соединения 7 кронштейна с кронштейновым проводником длинным 11. Электрическое соединение датчика снаружи рельсовой колеи с кабельной концевой муфтой выполнено концевым проводником 12 и параллельной электрической ветвью, состоящей из кронштейна сборного из уголка 4 и прижима 5, болтового соединения 6 датчика с кронштейном и дополнительного концевого проводника 13, закрепленного на уголке 4 кронштейна болтовым соединением 7.
Все болтовые соединения 7 в электрической цепи устройства также функционально являются элементами крепления кронштейнов на платформе из токонепроводящего и влагостойкого материала 14.
Каждый датчик имеет горизонтальный участок 15 и вертикальные участки 16. На горизонтальном участке датчика имеются две зоны предполагаемого разрушения датчикапри вертикальном направлении усилия нагружения, характеризующиеся наличием концентраторов напряжений 17, образованных двумя отверстиями 18по одному отверстию над каждым вертикальным участком датчика. На каждом вертикальном участке датчика имеется зона 19 предполагаемого разрушения датчика при горизонтальном направлении усилия нагружения, характеризующаяся наличием двух концентраторов напряжений 19, образованных отверстием 20.
Надежная работа устройства состоит в следующем. В случае разрушения любого соединительного элемента в электрической цепи с потерей электрического контакта, кроме участка датчика, расположенного между двумя кронштейнами, от вибрационных воздействий или механических повреждений элементами железнодорожной насыпи от проходящего железнодорожного состава не приводит к ненормативному (ложному) срабатыванию контрольной электрической цепи, что предотвращает запрет движения поездов на данном участке железной дороги и, соответственно, задержку железнодорожного движения. Разрушенный элемент, нарушивший принцип дублирования, выявляют при плановых периодических осмотрах УКСПС и заменяют на новый в плановом порядке без нарушения движения поездов. Надежным срабатыванием датчика является его разрушение при воздействии на него сверхнормативного усилия нагружения от сошедшей с рельсов колесной пары подвижного состава или свисания с него массивных частей за пределы нижнего габарита независимо от направления воздействующей нагрузки и точки ее приложения к горизонтальному участку датчика. Наиболее удовлетворяет данному требованию наличие двух зон предполагаемого разрушения горизонтального участка датчика с концентраторами напряжений, выполненными посредством отверстий, разрушаемых при сверхнормативном усилии нагружения в вертикальном направлении и двух зон предполагаемого разрушения вертикальных участков датчика с концентраторами напряжений, выполненными посредством отверстий, разрушаемых при сверхнормативном усилии нагружения в горизонтальном направлении.