Устройство схода подвижного состава

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СХОДА подвижного СОСТАВА
предлагаемое решение относится к средствам железнодорожной автоматики, обеспечивающей контроль схода с рельс подвижного состава, контроль свисающих с подвижного состава и волочащихся за ним предметов.
Уровень развития техники известен свидетельства РФ № 25722 и № 27041 на полезные модели «Устройство схода подвижного состава из решения, включающего в себя прикрепляемое к подошвам рельс основание, на котором смонтированы датчики. Датчики установлены внутри колеи и снаружи нее. Они объединены в одну электрическую цепь и подключены к концевым кабельным муфтам. Принцип работы устройства основан на том, что при воздействии сошедшего с рельса колеса либо свисающего или волочащегося предмета определенный элемент датчика разрушается, и, тем самым, прерывает электрическую цепь. Нарушение целостности электрической цепи является управляющим сигналом для включения запрещающего сигнала светофора.
Недостатком конструкции является то, что устройство монтируется в межшпальное пространство. Это исключает машинную подбивку балласта под шпалами в районе установки устройства контроля схода подвижного состава (УКСПС), что изменяет жесткость пути. Дополнительными недостатками являются:
1.Невозможность применения в месте установки УКСПС машинных средств уборки снега и мусора;
2.Высокая трудоемкость восстановления работоспособности УКСПС после его срабатывания;
3.Значительные затраты на электроизоляцию датчиков от основания рельс.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение универсальности УКСПС за счет обеспечения возможности машинной подбивки балласта в месте установки УКСПС, машинной уборки снега и мусора, снижения трудоемкости восстановления работоспособности УКСПС после его срабатывания, упрощение решения вопросов электроизоляции элементов.
Указанный технический результат достигается тем, что основание УКСПС выполнено в виде полой шпалы, что позволяет устанавливать УКСПС не в межшпальные пространства, а вместо типовой шпалы. Датчик выполнен откидным (а не изломным), как в прототипе, и не является элементом электрической цепи. Электрическая цепь смонтирована самостоятельной внутри шпалы и снабжена прерывателями, взаимодействующими с откидными датчиками.
- .;;T.. .4 -, . ЛИ1
S«.S ««fe -S: s€s-:5 Ss 4fei.. Т о п у п О аким образом, заявляемый объект, как и прототип, обладает следующими граничительными признаками: содержит основание, взаимодействующее с одошвами рельс, на основании внутри и снаружи рельсовой колеи становлены датчики, устройство содержит электрическую цепь, одключаемую к кольцевым кабельным муфтам. днако заявляемый объект, отличается тем, что: 1.Основание выполнено в виде полой щпалы; 2.Датчики выполнены откидными; 3.Электрическая цепь смонтирована внутри шпалы и содержит прерыватели, взаимодействующие с откидными датчиками. Дополнительными отличительными признаками частных исполнений общего решения УКСПС является: 1.Прерыватели электрической цепи выполнены в виде конечных выключателей; 2.Откидные датчики снабжены стопорным элементом; 3.Стопорной элемент выполнен регулируемым (по длине); 4.Стопорной элемент снабжен разрущаемым элементом; 5.Разрушаемый элемент снабжен средством обнаружения; 6.Средство обнаружения выполнено в виде разрушаемой капсулы с красящим веществом; 7.Полая шпала выполнена с ребрами жесткости; 8.Полая шпала заполнена средством гашения вибраций; 9.В качества средства гашения вибрации использована неэлектропроводная жидкость; Ю.Шпала снабжена люками (съемными крышами); 11.Верхняя часть шпалы выполнена съемной; 12.Шпала снабжена клапанами регулирования давления; Па фиг. 1 показана схема установки УКСПС в путь, на фиг. 2 принципиальное устройство УКСПС, на фиг. 3 и 4 - варианты исполнения датчиков, на фиг. 5 - устройство стопорного элемента. Устройство предлагаемого УКСПС следующее. Основание в виде шпалы 1 устанавливается в путь так же, как типовые шпалы 2. Известными средствами 3 рельсы 4 и 5 закрепляются на шпале. Под рельсы укладываются типовые прокладки 6. В межрельсовой колее и снаружи на шпале установлены откидные датчики 7, 8 и 9. Они могут быть цельными и составными, выполнены в форме рамки, трубы 10, кронштейнов 11с перекладинами 12 и т.д. Оси 13 откидывания датчиков взаимосвязаны со шпалой. Электрическая цепь 14, подключаемая к концевым муфтам 15, смонтирована внутри шпалы и выполнена в виде кабеля с изоляцией. Она содержит прерыватели 16, взаимодействующие с датчиками в качестве прерывателей, например, могут быть использованы конечные
выключатели 17. Они уставлены с возможностью взаимодействия с профильным участком 18 датчиков.
Работает предлагаемое устройство контроля схода подвижного состава, контроля свисающих с подвижного состава и волочащихся за ним предметов, контроля нижнего габарита подвижного состава следующим образом.
В рабочем состоянии устройства его прерыватели 16 нормальнозамкнуты, то есть электрическая цепь 14 через муфты 15 запитана, пропускает ток, следовательно на светофоре включен разрешающий сигнал. При нормальном прохождении подвижных составов по участку пути (перед входом на станцию), содержащему указанное устройство, датчики ни с чем не взаимодействуют, устройство находится в исходном состоянии.
Предположим, что подвижной состав сошел с рельс (либо с него свисает посторонний объект, либо объект волочится за ним, либо нижний габарит подвижного состава уменьшился, например, из-за нарушения крепления расположенных внизу узлов). Тогда колесо подвижного состава (либо свисающий и т.д. объект) с некоторым усилием Р (обычно более 40 кН) воздействует на один из датчиков. Датчик, представляющий собой например металлическую трубку 10 с кронштейном 11, поворачивается (движение В1) вокруг оси 13. При этом (положение элементов на фиг. 3 показано штриховыми линиями) профильный участок 18 датчика (либо кронштейна 11) изменяет свое положение и освобождает подпружиненный контактный элемент 19 (движение П1) конечного выключателя 17 (прерывателя 16). Последний размыкает электрическую цепь 14, что переключает светофор на запрещающий сигнал. После остановки подвижного состава производят его обследование и ремонт, датчик УКСПС возвращают в исходное положение, при этом электрическая цепь вновь замыкается.
В случае существенных аварий (сход подвижного состава) и повреждений УКСПС его датчики могут быть заменены. Для ревизии состояния и ремонта (регулировки положения) конечных выключателей и электрической цепи шпала может быть снабжена съемными крышками 20 (люками).
Такое устройство УКСПС обеспечивает достижение указанного технического результата (повышения универсальности), так как не препятствует машинной подбивке балласта под шпалой УКСПС, не препятствует машинной уборке снега и мусора (на время прохождения уборочной техники этого участке датчики могут быть заранее вручную откинуты), время на восстановление работоспособности УКСПС минимально.
в исходном положении. В качестве таких стопорных элементов 21 могут быть использованы упоры, пружинные защелки, растяжки и т.д., в том числе стопорный элемент может быть выполнен регулируемым по длине (для обеспечения четкого положения датчика относительно высоты головки рельса), в частности в виде талрепа 22. Стопорный элемент 21 (или талреп 21) может быть снабжен разрушаемым элементом 23, например срезаемым штифтом. Это позволяет удерживать датчик в требуемом положении и нормировать (регулировать) по величине усилие Р, при котором УКСПС срабатывает. Например, датчик 7 может быть за счет своего регулируемого элемента 23 настроен на максимальное усилие Р (контроль схода подвижного состава), а датчики 8 и 9 - на минимальное усилие Р (контроль волочения). Либо эти усилия могут быть различны для нескольких установленных друг за другом УКСПС. В последнем случае легче идентифицировать характер нарушения по величине усилия Р (свисает легкий безопасный предмет либо волочиться тяжелый предмет) и принять самостоятельное решение (дежурным по станции об остановке или пропуске подвижного состава).
В случае срабатывания УКСПС система коммуникации указывает дежурному по станции местоположение сработавшего УКСПС. Но ремонтной бригаде не просто его обнаружить. Для облегчения опознания сработавшего датчика разрушаемый элемент 23 может быть снабжен средством 24 обнаружения, например лампой, зуммером и т.д. В частности, средство обнаружения 24 может быть выполнено в виде разрушаемой (картонной, стеклянной) капсулы с красяшим веш;еством, закладываемой, например, внутрь срезаемого штифта 23.
2.Поскольку шпала 1 в составе УКСПС в пути испытывает такие же статические и динамические нагрузки, как и типовая шпала 2, то необходимо обеспечить ей такую же прочность, жесткость и виброустойчивость. С этой целью шпала 1 может быть снабжена ребрами жесткости 25. В том числе полая шпала может быть заполнена средством 26 гашения вибраций, например песком, балластом и т.д. В частности, в качестве средства гашения вибраций может быть использована жидкость 27. С позиций электробезопасности она должна быть неэлектропроводной (в полости шпалы размешен изолированный электрический кабель электрической цепи 14, прерыватели 16), например, дистиллированная вода, некоторые марки масел, парафин, и т.д.
3.Для удобства проведения монтажно-сборочных работ по прокладке электрической цепи внутри шпалы, для удобства обслуживания УКСПС в пути шпала может быть снабжена люками (съемными крышками) 20. Однако в ряде случаев удобнее верхнюю часть 28 4 5 6 шпалы 1 выполнить съемной, например, установить ее на шарнирах 29 и фиксировать заш;елками 30. Для снижения отрицательного воздействия окружаюш;ей среды (пыль, влага и т.д.) внутренняя полость шпалы может быть герметизирована или уплотнена по местам вывода 31 кабеля, люка 20 и т.д. Для поддержания постоянства внутренних напряжений в материале (металл, бетон и т.д.) шпалы и компенсации температурных деформаций в случае заполнения полости шпалы средствами гашения вибраций, особенно жидкостью, шпала может быть снабжена клапанами регулирования давления 32 в своей полости. В случае непредвиденной аварии или отключения электроэнергии, особенно для пути с автономной (локомотивной) тягой, электрическая цепь УКСПС окажется незапитанной. В этой ситуации УКСПС не функционально. Для обеспечения ее работоспособности в случае нарушения штатного электропитания УКСПС может быть снабжено автономным источником электропитания 33 (аккумулятором), автоматически подключаемым с электрической цепи 14 ( в пределах датчиков 7,8 и 9 либо вплоть до пульта дежурного по станции) с помош,ью специальной элементной системы 34. В этом случае УКСПС целесообразно оснастить средствами информирования об отключении (нарушении) штатного электропитания 35, средством 36 сигнализации о срабатывании УКСПС и средством 37 нештатной передачи (радиомаяк) сигнала о срабатывании УКСПС на пульт дежурного по станции и/или на включение запреш;аюп ;его сигнала светофора. В этом случае УКСПС работает (до устранения причин) следующим образом. При отключении (аварии, нарушении) штатного электропитания с помощью специальной элементной электросхемы 34 электрическая цепь 14 запитывается автоматически от автономного источника питания 33, например от аккумулятора, смонтированного внутри шпалы. При этом включается средство 35 информирования (например, мигающий световой сигнал об отключении штатного электропитания. УКСПС находится в готовности к срабатыванию. Если на датчик 7, 8 или 9 воздействует усилие Р (сход, волочение и т.д.) достаточное для откидывания датчика, что электрическая цепь 14, запитанная по ьременной схеме от автономного источника питания 33, размыкается прерывателем 16, что является сигналом для включения средства 36 сигнализации (например, в виде проблескового маячка) о срабатывании УКСПС, средства 37 нештатной (радиомаяк и т.д.) передачи сигна; а о срабатывании УКСПС на пульт дежурного на станции и/или на включение запрещающего сигнала светофора. Указанные выню решения являются частными, они не ограничивают объем прит 1;:1иий по основному пункту формулы и являются дополнителы;.;;ми отличительными признаками в части достижения и расширения технического результата предлагаемого решения. Ш)