УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НАЕЗДА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ТУПИКОВУЮ ПРИЗМУ

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике, в частности к автоматической локомотивной сигнализации.
Известно устройство автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные на пути рельсовые цепи с путевыми реле, кодовый путевой генератор, путевой датчик и установленные на локомотиве приемные катушки, локомотивные приемник, дешифратор, выходом подключенный к локомотивному светофору (А.М.Брылеев, О.Поупе, B.C.Дмитреев, Ю.А.Кравцов, Б.М.Степенский, Автоматическая локомотивная сигнализация и авторегулировка, М.: Транспорт, 1981, 320 с.). В настоящее время эти устройства обеспечивают принудительное торможение при нарушении условий безопасности движения, таких, как превышение допустимой скорости, проезд светофора с запрещающим показанием, потеря бдительности машиниста и др. Однако существует потребность принудительной остановки подвижного состава при движении поезда вагонами вперед при подаче их на посадку пассажиров конечной станции. В таких случаях при потере функции управления машинистом или из-за отсутствия достаточной видимости и невозможности вовремя затормозить, производится наезд поезда на защитную (так называемую тупиковую) призму с разрушением последней и разрушением вагонов, что несет большие экономические потери.
Кроме этого известное устройство автоматической локомотивной сигнализации не позволяет производить маневровую работу. В этих условиях
необходимо использование более сложных и, естественно, достаточно дорогих современных систем, таких, как КЛУБ-У и др. (В.А.Гапанович, С.А.Кобзев, А.Б.Косарев, Комплекс технических средств, принудительной остановки поезда, Автоматика, связь, информатика, №4, 2005 г.; В.И.Зорин, Е.Е.Шухина, П.В.Титов, Микропроцессорные локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов нового поколения. Железные дороги мира, №7, 2003 г.; А.В.Кочнев, Маневровая автоматическая локомотивная сигнализация. Автоматика связь и информатика, №4, 2000 г. стр. 43-47). Высокая стоимость этих устройств ограничивает возможность их широкого применения.
У аналогичных устройств автоматической сигнализации тот же недостаток, поскольку они не исключают столкновение подвижного состава на станции с тупиковой призмой при подаче подвижного состава вагонами вперед (патент RU №2277054 на изобретение «Устройство предотвращения столкновения поездов состава на станции», опубл. 27.05.2006; патент RU №2277055 на изобретение «Система автоматической локомотивной сигнализации», опубл. 27.05.2006).
Известно устройство для управления тормозами, однако оно не применяется для маневровой работы и не может использоваться для принудительной остановки поезда (Б.Д.Никифоров и др.. Автоматизация управления тормозами поездов, М.: Транспорт, 1985 г., 263 с.).
Наиболее близким по технической сущности является устройство автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные на пути рельсовые цепи с путевыми реле, соединенными с электрической централизацией, которая подключена выходами к входам блоков кодирования, подключенных своими выходами к соответствующим рельсовым цепям; установленный на локомотиве локомотивный приемник, своим входом подключенный к выходу локомотивных катушек, а выходом - к одному из двух входов дешифратора, первым выходом подключенного к лампе зеленого огня, вторым выходом - к лампе желтого огня, третьим
выходом - к лампе красно-желтого огня, четвертым выходом - к лампе красного огня, пятым выходом - к лампе лунно-белого огня светофора; установленные на локомотиве скоростемер, выход которого соединен с другим входом дешифратора, блок управления, выходами соединенный с приставкой крана машиниста, а входами - с выходами дешифратора, тормозные цилиндры с датчиком давления, кнопку выключения красного огня, соединенную с шестым выходом дешифратора, электропневматический клапан, соединенный с седьмым выходом дешифратора, и выключатель питания (А.А.Леонов, Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации, М.: Транспорт, 1982. стр. 255).
Недостатком указанного устройства автоматической локомотивной сигнализации является невозможность предотвращения наезда локомотива на тупиковую призму при подаче локомотива в тупик вагонами вперед.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение безопасности движения поездов при подаче подвижных составов в тупик вагонами вперед, благодаря возможности передавать на локомотив информацию о вступлении на защитный участок перед тупиковой призмой, на основании которой производится служебное принудительное торможение. Это осуществляется за счет введения в путевую структуру датчика, расположенного в начале защитного участка, и блока управления, производящего служебное торможение на локомотиве, а также введение связей между этими узлами и узлами, входящими в состав уже существующих типовых устройств автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН) и схем кодирования на станции.
Технический результат достигается за счет того, что известное устройство автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные на пути рельсовые цепи с путевыми реле, соединенными с электрической централизацией, подключенной выходами к входам блоков кодирования, подключенных своими выходами к соответствующим рельсовым цепям; установленный на локомотиве локомотивный приемник,
входом подключенный к выходу локомотивных катушек, а выходом - к одному из двух входов дешифратора, первым своим выходом подключенного к лампе зеленого огня, вторым выходом - к лампе желтого огня, третьим выходом - к лампе красно-желтого огня, четвертым выходом - к лампе красного огня, пятым выходом - к лампе лунно-белого огня светофора; установленные на локомотиве скоростемер, выход которого соединен с другим входом дешифратора, блок управления, выходами соединенный с приставкой крана машиниста, а входами - с выходами дешифратора, тормозные цилиндры с датчиком давления, кнопку выключения красного огня, соединенную с шестым выходом дешифратора, электропневматический клапан, соединенный с седьмым выходом дешифратора, и выключатель питания, согласно полезной модели включает в себя установленную перед тупиковой призмой рельсовую цепь защитного участка, путевое реле которой связано с входами блоков кодирования рельсовых цепей участков маршрута осаживания; на локомотиве установлены реле контроля давления, подключенное к выходам источника питания через контакты датчика давления в тормозных цилиндрах, шесть развязывающих диодов блока управления, выход которого связан с первым своим входом через первый развязывающий диод, со вторым входом - через второй развязывающий диод, с третьим входом - через третий развязывающий диод и первые контакты скоростемера, с четвертым входом - через четвертый развязывающий диод, вторые контакты скоростемера и рукоятку осаживания, с пятым входом - через пятый развязывающий диод и третьи контакты скоростемера; при этом выход блока управления связан с одним общим выходом источника питания через один вентиль (OВ) приставки крана машиниста, через другой вентиль (ТВ) приставки крана машиниста и тыловые контакты реле контроля давления, через шестой развязывающий диод и обмотку реле контроля снижения скорости, к которому подключен конденсатор; выход блока управления также связан с другим общим выходом питания через выключатель; одни тыловые контакты реле контроля давления
включены в цепь кнопки выключения красного огня, а другие тыловые контакты реле контроля давления - в цепь выключения тяги; фронтовые контакты реле снижения скорости включены в цепь электропневматического клапана.
Длина выделенного защитного участка (ЗУ), определяется исходя из тормозных характеристик подвижного состава и его максимально возможных скоростей.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
Фиг.1 - график кривой скорости, согласно которой функционируют локомотивные устройства в зависимости от прохождения локомотивом определенных участков станции при осаживании подвижного состава в тупик;
Фиг.2 - схема локомотивной аппаратуры АЛС;
Фиг.3 - схема связи тормозных цилиндров с реле контроля давления;
Фиг.4 - схема отключения тяги;
Фиг.5 - схема путевых устройств АЛС.
Для определения вступления первого вагона осаживаемого состава на ЗУ, на пути устанавливается путевой датчик (ПД), представляющий собой короткую рельсовую цепь. ПД воздействует на устройства кодирования по маршруту осаживания в «хвост» локомотива.
Типовые устройства кодирования при осаживании передают в рельсовую цепь пути код красно-желтого огня (КЖ), воспринимаемый катушками, расположенными сзади локомотива, и на локомотивном светофоре загорается красно-желтый огонь. При вступлении на ПД от него происходит воздействие на устройства кодирования и код КЖ перестает поступать в рельсовую цепь, а на локомотивном светофоре загорается красный огонь (К) (согласно алгоритму работы типовой АЛС).
Исходным состоянием при осаживании является белый огонь на локомотивном светофоре и локомотив может осуществлять движение по
маршруту осаживания со скоростью менее 40 км/ч, пока на локомотив не поступит код КЖ.
При поступлении кода КЖ загорается лампа локомотивного светофора КЖ и, если скорость локомотива была больше 20 км/ч, начинается автоматическое торможение до скорости 20 км/ч с отключением тяги локомотива.
При вступлении головы состава на ЗУ, код КЖ прекращает поступать на локомотив, на локомотивном светофоре загорается красный огонь и начинается абсолютное служебное торможение состава.
Торможение будет происходить до нулевой скорости, но при интенсивном торможении или при малой скорости подвижной состав может быть остановлен далеко до конца пути (Фиг.1, траектория 1), поэтому машинист в этом случае (по команде составителя) может изменить интенсивность торможения (Фиг.1, траектория 2), что позволит произвести подталкивание головы состава к тупиковой призме. Управлять вручную подталкиванием составом машинист может при уменьшении скорости до 2 км/ч.
Устройство АЛС для предотвращения наезда подвижного состава на тупиковую призму содержит установленные на локомотиве приемные катушки (ЛК) 1, подключенные к приемнику 2, выход которого подключен к входу дешифратора 3 типа ДКСВ, один выход 4 которого подключен к лампе зеленого огня 5, второй выход 6 - к лампе желтого огня 7, третий выход 8 - к лампе красно-желтого огня 9, четвертый выход 10 - к лампе красного огня 11, а пятый выход 12 - к лампе белого огня 13. Блок управления 14 тормозами подключен к приставке 15 крана машиниста типа ПЭКМ-485. Давление в тормозных цилиндрах 16 контролируется через контакты 17 датчика давления 18 путем подачи напряжение на реле контроля давления 19 (Фиг.3).
Напряжение с выходов дешифратора 3 (или ламп светофора) подается через развязывающие диоды 20, 21, 22, 23, 24 и контакты 26.1, 26.2, 26.3 скоростемера 26 на вентили OВ и ТВ приставки 15.
Первые контакты 26.1 скоростемера 26 размыкаются при скорости более 20 км/ч, вторые контакты 26.2 - при скорости более 2 км/ч, третьи контакты 26.3 - при скорости более 40 км/ч. Реле контроля снижения скорости 27 имеет подключенный к ее обмотке конденсатор 28 для замедления на отпадение.
Для контроля снижения скорости при служебном автоматическом торможении (CAT) в цепь питания электрического пневматического клапана 29 (ЭПК) включен контакт 27.1 реле 27. При CAT также происходит разборка тяги 30, т.к. в цепь управления тягой 30 включены контакты 19.4 (Фиг.4) реле контроля давления 19.
В цепь 31 кнопки ВКЛ (выключение красного огня) включен контакт 19.3, что исключает переключение с красного на белый огонь при CAT.
На ЗУ 32 перед тупиковой призмой установлена рельсовая цепь 33, путевое реле 34 которой управляет работой блоков кодирования 35 рельсовых цепей по маршруту осаживания, установленного блоком электрической централизации (ЭЦ) 36. В цепь питания ЭПК 29 включен контакт 27.1 реле 27 (Фиг.5).
Устройство работает следующим образом.
Для осуществления CAT применяется типовая приставка 15 (типа ПЭКМ-485) крана машиниста, используемая в системе САУТ-ЦМ. Управление работой приставки 15 осуществляется путем подачи напряжения с ламп светофора 5, 7, 9, 11, 13. При наличии зеленого, желтого или белого огней (5, 7, 13) напряжение через развязывающие диоды 20, 21 и 24 поступает на вентили OВ и ТВ приставки 15. Вентили 0В и ТВ находятся под током, что обеспечивает поездной режим работы приставки 15. При горении огня 9 (КЖ) на светофоре напряжение через диод 22 и контакт 26.1 скоростемера 26 (скорость от 0 км/ч до 20 км/ч) подается на вентили OВ и
ТВ приставки 15, если скорость локомотива не превышает 20 км/ч. При превышении локомотивом скорости 20 км/ч контакты 26.1 скоростемера 26 размыкаются, напряжение с вентилей OВ и ТВ снимается и начинается торможение. При этом давление в тормозных цилиндрах 16 увеличивается и, когда оно достигнет величины служебного давления, срабатывает датчик 18 и через контакты 17 подается напряжение на реле 19, в результате чего реле 19 срабатывает. Через контакт 19.2 реле 19 напряжение подается на второй вход 37 приставки 15 (то есть на вентиль ТВ), обеспечивая режим «Перекрыша». Торможение происходит до снижения скорости до 20 км/ч, при которой снова подается напряжение на вентили OВ и ТВ и приставка 15 переходит в поездной режим, при котором и происходит отпуск тормозов.
При загорании красного огня 11 питание на вентили OВ и ТВ не поступает. Оба вентиля OВ и ТВ обесточиваются, происходит торможение до полной остановки поезда, если машинист не нажмет рукоятку «Осаживание» (Фиг.2, позиция «осаж»).
При скорости менее 2 км/ч (по команде составителя) машинист может нажать рукоятку «Осаживание» и вентили OВ и ТВ будут находиться под током, что позволит подтолкнуть состав ближе к тупиковой призме.
Тыловыми контактами 19.4 реле 19 отключает тягу 30. При наличии давления в тормозных цилиндрах 16, нажатием кнопки ВКЛ нельзя переключить красный огонь на белый, т.к. в цепь 31 кнопки ВКЛ включен тыловой контакт 19.3.
Выключатель ВЫКЛ должен быть разомкнут при работе устройства АЛСН на станции и замкнут при движении локомотива по перегону.
Реле контроля снижения скорости 27 отпускает якорь и происходит экстренное торможение, если за время задержки, заданное конденсатором 28, не произошло снижение скорости до 40 км/ч, 20 км/ч, 2 км/ч при соответствующем огне светофора.
Заявленное в качестве полезной модели техническое решение существенно повышает эффективность маневровой работы и обеспечивает
безопасность движения, а также уменьшение количества маневровых локомотивов по сравнению с вариантом использования локомотива впереди состава при подаче вагонов на посадку. В этом случае за счет уменьшения простоев локомотивов на крупных вокзалах высвобождается от 4 до 5 локомотивов.