Модуль контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, в частности к устройствам контроля положения остряка относительно рамного рельса или подвижного рельса сердечника к усовику стрелочных переводов с непрерывной поверхностью катания и может быть применена в транспортной промышленности.
Известен модуль контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, который содержит корпус, внутри которого установлен элемент контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, состоящий из датчика и пластины, закрепленной на одном конце тяги, которая подвижно установлена в корпусе, при этом другой конец тяги имеет элемент для присоединения к остряку стрелочного перевода [CN207889726, дата публикации: 21.09.2018 г. МПК: B61L 5/10].
Известен модуль контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, содержащий корпус, внутри которого установлен элемент контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, представленный в виде ножевого контакта, который кинематически соединен с тягой, подвижно закрепленной в корпусе, при этом другой конец тяги имеет отверстие для присоединения к остряку стрелочного перевода [RU189880, дата публикации: 07.06.2019 г. МПК: B61L 5/00; E01B 7/00].
Общим недостатком известных технических решений является их низкая надежность, что обусловлено высокой сложностью их конструкции. В частности, это касается конструкции элемента контроля крайнего положения остряка, который в обоих случаях активируется только за счет сложной кинематической связи остряка через тягу внутри корпуса устройства, вследствие чего усложняется контроль исправности этого механизма, что впоследствии может привести к ложному замыканию или размыканию элемента контроля крайнего положения остряка.
В качестве прототипа выбран модуль контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, который содержит элемент контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, выполненный с возможностью закрепления в рамном рельсе и представленный в виде индукционного датчика [RU189716, дата публикации: 27.01.2004 г. МПК: B61L 7/08].
Преимуществом прототипа является его более высокая надежность за счет более простой конструкции, что обусловлено применением индукционного датчика для контроля крайнего положения остряка и отсутствием сложной кинематической цепочки, необходимой для его активации. Однако недостатком прототипа является высокая вероятность ложных срабатываний элемента контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода из-за электромагнитных наводок, которые могут возникать при движении железнодорожного состава и влияния приемников сигналов рельсовых цепей и другого электронного оборудования локомотива, а также самих рельсовых нитей на индукционный датчик модуля контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, что может привести к недостоверным показаниям системы управления стрелочными переводами и существенным образом ухудшает эксплуатационные характеристики модуля контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является улучшение эксплуатационных характеристик модуля контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является снижение риска возникновения ложных срабатываний или выхода из строя элемента контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Модуль контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода выполнен с возможностью закрепления на рамном рельсе и содержит элемент контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода. В отличие от прототипа элемент контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода представлен в виде механического концевого выключателя.
Механический концевой выключатель обеспечивает коммутацию электрической цепи модулем контроля крайнего положения остряка за счет прямого взаимодействия с остряком стрелочного перевода в его крайнем положении, что снижает риск возникновения ложных срабатываний или выхода из строя элемента контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода. Для этого он может содержать подвижный стержень и одну или несколько пар электрических контактов, находящихся в нормально замкнутом или нормально разомкнутом состоянии и иметь электрический разъем для подключения к системе управления стрелочным переводом. При этом для снижения риска ложных срабатываний или выхода из строя элемента контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, подвижный стержень может содержать сменный элемент, для контакта с остряком стрелочного перевода, закрепленный на конце подвижного стержня посредством резьбы или другими способами.
Механический концевой выключатель для закрепления в рамном рельсе может содержать конструктивные особенности и/или элементы закрепления на рамном рельсе, обеспечивающие возможность его размещения на посадочных поверхностях под головкой, и/или на шейке, и/или на подошве рельса, которые могут быть расположены на в месте сочленения с рельсом. При этом конструктивные особенности могут представлять собой проточки, углубления, изгибы или выемки и др., имеющие ответную форму элементам рельса. Элементы закрепления на рамном рельсе могут быть представлены отверстиями, проушинами или петлями для размещения резьбовых или нерезьбовых соединительных элементов.
Механический концевой выключатель для закрепления на рамном рельсе может иметь резьбовую часть с отбортовкой, обеспечивающей возможность взаимодействия с одной стороной рамного рельса и резьбовую втулку, обеспечивающую возможность взаимодействия с противоположной стороной рамного рельса. При этом эти элементы расположены таким образом, чтобы при закреплении механического концевого выключателя в рамном рельсе обеспечивалась возможность взаимодействия подвижного элемента механического концевого выключателя с остряком стрелочного перевода. Представленные конструктивные особенности и элементы для закрепления на рамном рельсе могут существенно отличаться, при этом единственным существенным критерием для их конструктивного исполнения является возможность закрепления на соответствующем элементе рельса. Корпус может быть выполнен из любого известного конструкционного материала, например, металла, пластика или композита.
Дополнительно для снижения риска негативного воздействия внешней среды механический концевой выключатель может содержать корпус, расположенный со стороны электрических контактов, что снижает риск возникновения ложных срабатываний и риск выхода из строя элемента контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода. Для этого корпус внутри может содержать средства закрепления механического концевого выключателя, которые могут быть представлены в виде пазов, выступов, выемок и т. п., ответных элементам, выполненным на механическом концевом выключателе. Также средства закрепления могут быть представлены съемными элементами, например, резьбовыми втулками, прижимающими механический концевой выключатель к корпусу, а также болтами и/или шпильками с гайками и т.п. Кроме того, для закрепления механического концевого выключателя корпус может иметь отверстие, расположенное на той стороне корпуса, которой модуль установлен к рамному рельсу, при этом фиксация пространственного положения механического концевого выключателя может обеспечиваться посредством вышеупомянутой резьбовой втулки, обеспечивающей возможность взаимодействия с противоположной стороной рамного рельса.
Корпус может содержать крышку, разъемно присоединенную к корпусу, например, резьбовым, болтовым, шпилечным и другими известными видами разъемных соединений для обеспечения доступа к элементу контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода для корректировки его положения или его замены, что также снижает риск возникновения ложных срабатываний элемента контроля положения остряка стрелочного перевода.
Дополнительно для снижения риска самопроизвольного изменения пространственного положения модуля ввиду вибрационных нагрузок механический концевой выключатель может содержать элемент для создания дополнительной точки опоры, что снижает риск возникновения ложных срабатываний или выхода из строя элемента контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода. Элемент для создания дополнительной точки опоры может быть представлен в виде стержня или пластины, закрепленных снаружи корпуса или механического концевого выключателя разъемными или неразъемными способами и обеспечивающих компенсирование расстояния до подошвы рельса или до других опорных поверхностей.
Также модуль контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода может быть выполнен с возможностью контроля уровня прижатия остряка стрелочного перевода к рамному рельсу, что может быть реализовано посредством механических переключателей. Таким образом, модуль способен контролировать не только крайнее прижатое положение остряка относительно рамного рельса (при этом расстояние между остряком и рамным рельсом составляет 24 мм), но и отведение остряка стрелочного перевода от рамного рельса на безопасное расстояние (более 65 мм), вследствие чего повышается полнота передачи данных и снижается риск возникновения ложных срабатываний элемента контроля положения остряка стрелочного перевода.
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что элемент контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода представлен в виде механического концевого выключателя, который за счет простой конструкции легче поддается контролю работоспособного состояния и при этом обеспечивает коммутацию электрической цепи только при непосредственном взаимодействии с остряком стрелочного перевода, что исключает возможное влияние электромагнитных помех и наводок, создаваемых подвижным составом или рельсовыми нитями, на элемент контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, снижая риск получения недостоверных показаний системой управления стрелочными переводами. Благодаря этому снижается риск возникновения ложных срабатываний или выхода из строя элемента контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики модуля контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода.
Полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими фигурами:
на фиг.1 – модуль контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, установленный в отверстие рамного рельса и закрепленный в нем резьбовой втулкой, изометрия;
на фиг.2 – модуль контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, установленный в отверстие рамного рельса, вид сбоку.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.
Модуль контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода содержит механический концевой выключатель 1, установленный в корпус 2, который снабжен электрическим разъемом 3. Механический концевой выключатель установлен в отверстие шейки рамного рельса 4 таким образом, чтобы в крайних положениях остряка стрелочного перевода (не показан на фигурах) обеспечивалось его замыкание/размыкание и закреплен в шейке рамного рельса 4 посредством резьбовой втулки 5. При этом механический концевой выключатель 1 снабжен пластиной 6 для создания дополнительной точки опоры на подошве рамного рельса 4.
Полезная модель работает следующим образом.
При перемещении остряка в крайнее положение в направлении рамного рельса 4 происходит замыкание механического концевого выключателя 1, и сигнал о достижении остряком крайнего положения направляется через электрический разъем 3 в систему управления стрелочным переводом. При перемещении остряка в обратном направлении механического концевой выключатель 1 размыкается, что сигнализирует о начале перемещения остряка в обратную сторону. При этом за счет надежного электрического контакта, в механическом концевом выключателе 1, который появляется только при взаимодействии с остряком стрелочного перевода, снижается риск ложных срабатываний или выхода из строя элемента контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода.
Таким образом, достигается технический результат, заключающийся в снижении риска возникновения ложных срабатываний или выхода из строя элемента контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики модуля контроля крайнего положения остряка стрелочного перевода.