Устройство для контроля негабаритности подвижного состава

(51)61 9/02 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕГАБАРИТНОСТИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА(71) Заявитель Объединение Белорусская железная дорога(72) Авторы Дубина Анатолий Владимирович Бычек Иван Степанович Анищенко Александр Николаевич Живица Бронислав Иванович(73) Патентообладатель Объединение Белорусская железная дорога(57) 1. Устройство для контроля негабаритности подвижного состава, содержащее расположенное перпендикулярно рельсовой колее основание, установленные на его концах по краям контура нижнего габарита элементы зацепления с возвратными пружинами, регистрирующее устройство, отличающееся тем, что содержит датчики регистрации колесных пар и направления движения, установленные с обеих сторон основания вдоль рельсовой колеи, устройство обработки информации, элементы зацепления содержат встроенные излучатель и фотоприемник, встречно ориентированные вдоль общей оптической оси, совпадающей с контуром контролируемого габарита, при этом выходы фотоприемника, датчиков регистрации колесных пар и направления движения соединены с входом устройства обработки информации, выход которого соединен с регистрирующим устройством. 8397 1 2006.08.30 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит дополнительно по меньшей мере два основания с установленными на их концах по краям контура нижнего габарита элементами зацепления с возвратными пружинами, элементы зацепления содержат встроенные излучатель и фотоприемник, встречно ориентированные вдоль общей оптической оси, совпадающей с контуром контролируемого габарита, при этом выходы фотоприемников объединены по мажоритарному принципу и соединены с входом устройства обработки информации. Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к средствам технической диагностики подвижного состава, и может быть использовано для выявления нарушений нижнего габарита в движущихся поездах. Известно устройство для контроля негабаритности грузов на подвижном составе 1,содержащее вертикальные стойки-опоры с установленными на них поворотными элементами, образующими контур контролируемого габарита. На стойках-опорах закреплены поворотные элементы, имеющие в основании датчики угла поворота и снабженные механическими компенсаторами, обеспечивающими возврат их в исходное положение после отклонения выступающими за габарит частями груза. Для обработки и регистрации информации предназначены электронный блок, табло индикации и печатающее устройство. Недостатком данного устройства является наличие большого количества механических узлов, что снижает эксплуатационную надежность вследствие соударения механических инерционных поворотных элементов с выступающими частями груза или вагона. Известно контрольно-габаритное устройство, приведенное в техническом описании 2, содержащее стойки-опоры, на которых размещены попарно оптические элементы излучатели и фотоприемники, оптические оси которых образуют контур габарита подвижного состава, датчики-регистраторы колесных пар, фотоприемники и датчики-регистраторы колесных пар соединены с электронным блоком, который передает информацию на запоминающее устройство и устройство отображения. Недостатком данного устройства является ограниченная информативность из-за отсутствия функционального узла для контроля нижнего габарита подвижного состава, и в особенности, в межколесном пространстве под тележкой. Наиболее близким к заявляемому объекту (прототип) является устройство для контроля негабаритности подвижного состава 3, содержащее ряд элементов зацепления, устанавливаемых перпендикулярно оси пути таким образом, чтобы перекрыть зону движения сместившихся ниже габарита деталей во время прохода поезда. Каждый элемент зацепления представляет собой металлическую раму, в нижней части которой крепится вал, и механизм возврата элемента зацепления в исходное положение. Вал каждого элемента устанавливается на двух опорах, которые, в свою очередь, крепятся к продольному основанию. Продольное основание с помощью двух подвесок крепится к подошвам двух рельсов через изолирующие прокладки. Каждый элемент зацепления с помощью кулачкового механизма замыкает контакты микропереключателей, что воспринимается устройством регистрации как факт негабаритности. Недостатком данного устройства является сложность конструкции и низкая эксплуатационная надежность. Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства. Задача решается за счет того, что в известном устройстве для контроля негабаритности подвижного состава, содержащем основание, расположенное перпендикулярно рельсовой колее, установленные на его концах по краям контура нижнего габарита элементы зацепления с возвратными пружинами и регистрирующее устройство. Согласно предлагаемому техническому решению, устройство содержит датчики регистрации колесных пар 2 8397 1 2006.08.30 и направления движения, установленные с обеих сторон основания вдоль рельсовой колеи, и устройство обработки информации, а элементы зацепления содержат встроенные излучатель и фотоприемник, встречно ориентированные вдоль общей оптической оси,совпадающей с контуром контролируемого габарита, при этом выходы фотоприемника,датчиков регистрации колесных пар и направления движения соединены с входом устройства обработки информации, выход которого соединен с регистрирующим устройством. Кроме того, устройство содержит дополнительно по меньшей мере два основания с установленными на их концах по краям контура нижнего габарита элементами зацепления с возвратными пружинами, элементы зацепления содержат встроенные излучатель и фотоприемник, встречно ориентированные вдоль общей оптической оси, совпадающей с контуром контролируемого габарита, при этом выходы фотоприемников объединены по мажоритарному принципу и соединены с входом устройства обработки информации. Это обеспечивает повышение помехоустойчивости устройства к случайным перекрытиям оптического канала непрозрачными предметами, присутствующими в воздушном потоке поезда. Введение оптического канала вместо внутренних элементов зацепления уменьшает показатель вероятности соударения Рс с ними свисающих частей вагонов или перевозимых грузов. Показатель вероятности соударения Рс/,где а - суммарная ширина элементов зацепления- длина контролируемой габаритной линии. Для устройства-прототипа, Рс 1. Для заявляемого устройства а 60 мм,1400 мм (для наиболее насыщенной свисающими деталями зоны межколесного пространства грузового вагона). Рс 60/14000,0428. Отсутствие внутренних элементов зацепления значительно (более чем в 20 раз) уменьшает вероятность соударения, а каждое соударение детали движущегося со скоростью до 40 м/с поезда с инерционным элементом зацепления снижает надежность установки для контроля негабаритности. В заявляемом техническом решении введены новые функциональные узлы - встроенные в элементах зацепления излучатель и фотоприемник, встречно расположенные на общей оптической оси, совпадающей с контуром контролируемого габарита, которые выполняют функцию как безынерционного элемента зацепления, так и функцию микропереключателя, обеспечивая повышение эксплуатационной надежности. На фиг. 1. приведена блок-схема предлагаемого устройства. На фиг. 2. показано размещение излучателей, фотоприемников и датчиков регистрации колесных пар и направления движения. Устройство содержит расположенное перпендикулярно рельсовой колее основание 1,на концах которого закреплены посредством вала 2 и возвратной пружины 3 элементы зацепления 4, оснащенные излучателем 5 и фотоприемником 6 таким образом, что оптические оси излучателя 5 и фотоприемника 6 ориентированы встречно и совпадают с контролируемой линией габарита. Информационные выходы фотоприемника 6 соединены с входами устройства обработки информации 9. На определенном расстоянии по рельсовой колее перед основанием 1 и после него установлены датчики 8 регистрации колесных пар и определения направления их движения, соединенные своими выходами с устройством обработки информации 9. Устройство обработки информации 9 соединено с регистрирующим устройством 10. Устройство работает следующим образом. При проходе колесной парой поезда ближайшего из датчиков 8 информация передается в устройство обработки информации 9. При этом перекрытие оптического канала непрозрачным предметом, появившимся между излучателем 5 и фотоприемником 6, или механическое воздействие свисающей деталью 3 8397 1 2006.08.30 на элемент зацепления 4 приводит к его отклонению и обрыву оптического канала, фотоприемник 6 передает сигнал об обрыве оптического канала на устройство обработки информации 9, которое осуществляет синхронизацию совмещения информации о возможных нарушениях габарита с конкретным участком вагона между находящейся на контрольном участке колесной парой и последующей по ходу движения поезда колесной парой. Устройство реализовано в виде установки, состоящей из трех параллельных оснований 1, уложенных поперек рельсовой колеи на расстоянии один метр одно от другого, на каждом из которых укреплены посредством опорного вала 2 и возвратной пружины 3 по два крайних элемента зацепления 4, которые содержат излучатель 5 и фотоприемник 6,работающие в инфракрасном диапазоне, ориентированные встречно на общей оптической оси, совпадающей с контролируемым контуром нижнего габарита приближения строений. На расстоянии 0,5 м перед первым основанием 1 и после последнего основания 1 установлены датчики 8 регистрации колесных пар и определения направления их движения, соединенные своими выходами с устройством обработки информации 9. Три параллельных канала излучатель-фотоприемник своими выходами от фотоприемников 6 объединены по мажоритарному признаку и повышают как эксплуатационную надежность, так и помехоустойчивость оптического канала к воздействию случайных помех от оптически непрозрачных предметов, увлекаемых воздушным потоком поезда (мусор, остатки грузов и т.п.). Устройство обработки информации соединено с регистрирующим устройством 10. В качестве регистрирующего устройства использован стандартный компьютер. Эксплуатация установки в летних и зимних климатических условиях подтвердила ее высокую надежность и помехоустойчивость. Источники информации 1. А.с. СССР 432028, МПК В 61 К 9/02, 1974. 2. Контрольно-габаритное устройство. Техническое описание 41145-45-00-00.ТО, КБ ЦШ МПС СССР. - М., 1980. 3.3325640, МПК В 61 К 9/02, 1967 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4