УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СХОДА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЕ

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 (УКСПС), 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).
Известно устройство контроля схода подвижного состава повышенной надежности, содержащее 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, соединения датчиков в единую электрическую цепь устройства выполнены по принципу дублирования параллельными ветвями электрической цепи, датчик имеет один горизонтальный участок и два 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 два 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 два 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 один 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 два отверстия, по одному отверстию над каждым вертикальным участком датчика, каждое из отверстий формирует два концентратора напряжений для разрушения при вертикальном направлении усилия нагружения, каждый вертикальный участок датчика имеет одно отверстие, отверстие формирует два концентратора напряжений для разрушения при горизонтальном направлении усилия нагружения. (патент РФ №180712, опубликованный 21.06.2018).
Данные устройства обладают следующими недостатками, влияющими на надежность и, как следствие, безопасность движения железнодорожного транспорта.
Недостаток устройств заключается в том, что датчики, расположенные у рельс с внутренней стороны, установлены слишком близко к рельсу. То есть базовое расстояние от торцевой части датчика УКСПС до внутренней грани рельса всего 90±2 мм. При этом не учтена возможность установки устройства контроля схода в кривых участках пути, где базовое расстояние должно быть больше, так как при прохождении кривого участка колеса смещаются ближе к наружному рельсу, а колея в кривом участке больше. И, как следствие, колесо может зацепить торец датчика и разрушить его, что вызовет ложное срабатывание контрольной электрической цепи.
Задачей заявляемого УКСПС является повышение надежности устройства с максимальным использованием имеющихся в составе устройства элементов конструкции при обеспечении всех нормативных требований к условиям его срабатывания.
Технический результат достигается устройством контроля схода подвижного состава усовершенствованным, содержащем установленные внутри и снаружи рельсовой железнодорожной колеи датчики, соединенные в единую электрическую цепь, установленные на платформе и закрепленные на ней с помощью кронштейнов, датчики выполнены в виде единого целого электропроводящего элемента с одним горизонтальным участком и двумя вертикальными участками с зонами предполагаемого разрушения, сформированными концентраторами напряжений посредством отверстий для разрушения датчика от воздействия усилий сверхнормированных величин в вертикальном и/или горизонтальном направлениях, платформа выполнена из диэлектрического материала и расположена в межшпальном пространстве с возможностью крепления к шпалам, отличающееся тем, что датчики имеют горизонтальный участок длиной 430-434 мм, а межосевое расстояние между ближним к рельсу датчиком внутри колеи и датчиком снаружи колеи составляет 685-689 мм.
Полезная модель поясняется чертежами на фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 показан общий вид УКСПС, единая электрическая цепь которого состоит из установленных на платформе из диэлектрического материала 1 внутри и снаружи рельсовой колеи 3 датчиков 2 с электрическими соединениями между собой.
Согласно фиг. 2 каждый датчик имеет горизонтальный участок 4 и два вертикальных участка 5. На горизонтальном участке датчика имеются две зоны предполагаемого разрушения датчика при вертикальном направлении усилия нагружения, характеризующиеся наличием концентраторов напряжений в виде отверстия 6, по одному отверстию над каждым вертикальным участком датчика. На каждом из двух вертикальных участках датчика имеется зона предполагаемого разрушения датчика при горизонтальном направлении усилия нагружения, характеризующаяся наличием концентратора напряжений в виде отверстия 7. УКСПС располагают в железнодорожной колее так, чтобы каждый из рельсов был расположен между внешним датчиком и внутренним датчиком с заданным расстоянием от торца верхнего участка датчика до торца головки рельса. На фиг. 2 представлен фрагмент УКСПС, поясняющий расположение датчиков внешнего 2.1 и внутреннего 2.2 относительно левого рельса (для правого рельса порядок расположения датчиков аналогичен).
Надежная работа устройства состоит в следующем. Нормальная ширина колеи 1520 мм относится к прямым участкам и кривым участкам радиусом 350 м. В кривых участках радиусом от 349 до 300 м ширина колеи составляет 1530 мм, а при радиусах кривых менее 300 м - 1535 мм. При этом допускается отклонение колеи в диапазоне от 1512 до 1548 мм. В случае, если ширина колеи больше 1520 мм, то при движении подвижного состава колесные пары смещаются в горизонтальном направлении поперек колеи колебательно от рельса к рельсу. При этом, одно колесо пары прижимается гребнем к рельсу, а гребень противоположного колеса смещается от рельса на определенное расстояние. Если учесть, что ширина гребня колеса равна примерно 40 мм, а нормативное увеличение колеи может составить до 30 мм, то согласно фиг. 2 длина горизонтальных участков датчиков была выбрана равной 430-434 мм, при этом межосевое расстояние между датчиками внутренним 2.2 и внешним 2.1 составит 685-689 мм, что обеспечит нормативное расстояние 90-100 мм (в любом случае между гребнем колеса и датчиком должен быть гарантированный зазор) между торцом горизонтального участка датчика, расположенного внутри колеи и торцом головки рельса. Соответственно, расстояние между торцом горизонтального участка внешнего датчика и торцом головки рельса составит 40-90 мм, так как максимально ширина рельсовой колеи равна 1548 мм, что на 28 мм больше номинального значения ширины рельсовой колеи. Поэтому при установке УКСПС должен обеспечиваться гарантированный зазор между наружным датчиком.
В результате проведения конструкторских и технологических работ разработана конструкторско-технологическая документация для производства усовершенствованного устройства контроля схода подвижного состава, а эксплуатационные испытания образцов данного УКСПС в условиях железных дорог РФ подтвердили его соответствие требованиям документации «Технические требования к УКСПС ЭТТ.000.00.01 от 23.11.2016».