Устройство для регистрации состояния стрелочных переводов и их крестовин

(12) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ведомство РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(54) УСТРОЙСТВО НДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СОСТОЯНИЯ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ И ИХ КРЕСТОВИН(73) Патентообладательдфоест Альпине Айаенбансистеме ГМБХ (АТ)1. Устройство для регистрации состояния стрелочных переводов и их крестовин, содержащее установленные в зоне концов острякоВЫХ РЕЛЬСОВ ДНТЧИКИ контроля ИХ КОНЕЧНОГО положения, имеющие исполнительные элементы, взаимодействующие с рамными рельсами и связанные с индикатором, отличающееся тем, что между математическим центром и ОСТРИЕМ КРЕСТОВИНЫ УСТЗНОВЛСН датчик ДЛЯ регистрации отклонения колеса транспортного средства, перемещающегося по стрелочному переводу, в боковом И вертикальном направлениях, имеющий Исполнительное звено, корпус которого, взаимодействующий с колесом транспортного средства, установлен на шпале с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и выполнен конусным с расширением в сторону шпалы и в сторону острия креш стовины, связанные с корпусом и индикатором ЭЛСМВНТЫ фиксации ДЗЕЛВНИЯ КОЛВСЗ, ПРИЧЕМ гранями корпуса образован угол, равный углу острия крестовины.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,ЧТО КОРПУС ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО звена УСТЗНОВЛЕН С ВОЭМОЖНОСТЬЮ ПОВОрОТЗ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ,параллельной биссектрисе угла крестовины, и ВЫПОЛНЕН С ПОЛОСТЬЮ В НИЖНЕЙ ЧЗСТИ, В КОТО з ВУ 957 С 1 4рой установлен коммутатор для фиксации угла поворота.3. Устройство по п. 2, отличающееся тем,что корпус установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а элемент фиксации давления выполнен в виде элемента фиксации вертикальных усилий.4. Устройство по и. 1, отличающееся тем,что корпус выполнен из пластинчатых пружин, а элементы фиксации давления - в виде тснзорезисторов, закрепленных на боковых внутренних, обращенных друг к другу поверхностях пластинчатых пружин, в нижней их части, свободные концы которых закреплены на шпале и отогнуть наружу.5, Устройство по п, 4, отличающееся тем, что в верхней части корпуса в месте соединения пласгшгчатьтх пружин между собой закреплена вьпцгклая головка для взаимодействия с колесом транспортного средства.б. Устройство по пп. 4, 5, отличающееся тем, что полость, образованная пластинчатыми пружинами, заполнена массой с долговременной эластичностью в виде синтетической смолы или пенопласта.7. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что перед корпусом установлено защитное приспособление.Изобретение относится к устройству регистрации состояния стрелочных переводов или КРССТОВРП С ПОМОЩЬЮ ДЗТЧИКОЕ КОНТрОЛЯ КОнечного положения остряковых рельсов, в частности для диагностирования износа и определения интервалов профилактического осмотра.Известно устройство для регистрации состояния стрелочных переводов и их крестовин,содержащее установленные в зоне концов остряковык рельсов датчики контроля их конечного положения, имеющие исполнительные ЗЛСМСНТЫ, ВЗВИМОДЕЙСТБУЮЩИС С рамными рельсами и связанные с индикатором 1.Недостатком известною устройства является то, что оно не обеспечивает диагностику износа остряка.Цель достигается тем, что в устройстве для регистрации состояния стрелочных переводов и их крестовин, содержащем установленные В ЗОНЕ КОНЦОВ ОСТрЯКОВЫХ РЕЛЬСОВ ДВТЧИКИ контроля их конечного положения, имеющие исполнительные элементы, взаимодействующие с рамными рельсами и связанные с индикатором, между математическим центром и острием крестовины установлен датчик для регистрации отклонения колеса транспортного средства, перемещающегося по стрелочному переводу, в боковом и вертикальном направлениях, имеющий исполнительное звено, корпус которого, взаимодействующий с колесом транспортного средства, установлен на шпале с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и выполнен конусным с расширением в сторону шпалы и в СТОРОНУ ОСТРИЕ крестовины, СБЯЭЕННЫС С КОРпусом и с индикатором элементы фиксации давления колеса, причем гранями корпусаобразован угол, равный углу острия крестовины.Цель достигается также тем, что корпус исполнительного звена установлен с возможностью поворота относительно оси, параллельной бисч сектрисе угла крестовины, и выполнен с полостью в нижней части, в которой установлен коммутатор для фиксации угла поворота, а также тем, что корпус установлев с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а злее мент фиксации давления вьшолнен в виде элемента фиксации вертикальных усидшй.Цель достигается также тем, что корпус выполнен из пластинчатых пружин, а элементы фиксации давления - в виде тензорезисторов,закрепленных на боковых внутренних, обращенных ДРУГ к другу поверхностях пластинчатых пружин, в нижней их части, свободные концы которых закреплены на шпале и отогнуты наружу, а также тем, что в верхней части корпуса в месте соединения пластинчатых пружин между собой закреплена выпуклая ГОЛОВКН ДЛЯ ВЗЗИМОДСЙСТВИЯ С КОЛССОМ транспортного средства, а также тем, что полость,образованная пластинчатыми пружинами, заполнена массой с долговременной эластичностью в виде синтетической смолы или пенопласта, а также тем, что псрсд корпусом установлено защитное приспособление.Изобретение описывается более подробно с помощью примера выполнения, схематично представленного на чертежах, на которых фиг. 1 схематично представляет общую конструкцию устройства, фиг. 2 - крестовину стрелочного перевода в увеличительном масштабе,в зоне острия которой расположен датчик, фиг. 3 - сечение в направлении биссектрисы угла крестовины через датчик (первый вариант выполнения) при снятом испошшгетгьном звене, фиг. 4 вид вдоль рельсов на датчик по фиг. З с испол 5 ВТ 957 С 1 внительным звеном в зоне острия крестовины,фиг. 5 - другой вариант выполнения датчика,фиг. б - датчик по фиг. 5 с защитным приспособлеъшем, вид сбоку по стрелке И.На фиг. 1 показана стрелка 1, остряковые рельсы 2 которой находятся в положении,открывающем прямой путь 3. В зоне концов остряковых рельсов располагаются обычный стрелочный привод и известныеустройства сигнализации, централизации и блокировки. В этой зоне на расстоянии от конца острия могут быть предусмотрены датчики положения остряков и минимального прохода. Сигнальный провод обозначен позицией 4 и соединен со схемой обработки 5. Усиление перевода стрелки и особенно потребление приводом стрелки энергии регистрируется схемой обработки 5, причем соответствующие управляющие линии обозначены позицией б. Кроме того, схематично показан сигнальный провод 7, служащий для дистанционного контроля изолирующего стыка или при необходимостиобогрева стрелки.Через сигнальные провода 9 в зоне крестовины 8 можно регистрировать минимальное расстояние между ходовым рельсом и направляющим рельсом, желобок контррельса или износ по высоте, о чем ниже будет сказано более подробно. По сигнальному проводу 10 на схему обработки 5 поступают данные о болтовом соединении крестовины. Сигналы со схемы обработки 5 обрабатываются в обрабатывающей вычислительной машине 11 и при необходимости выводятся на индикатор 12.Расположение датчика в зоне крестовины 8 в деталях показано на фиг. 2, на которой зона крестовины показана в увеличенном масштабе, при этом зона расположенного снаружи ходового рельса с контррельсом 13 показана без соблюдения масштаба. Рядом с крестовиной 8 расположен усовнк 15, при этом между крестовиной . и усовикомсначала предусмотрен приемный промежуток 14, который сужается до входного размера а. Ширина желоба между острием крестовины и усовиком обозначена в. Эффективное острие 16 крестовины лежит на расстоянии от теоретического (математического) центра 17, которое представляет точку пересечения воображаемых продолжений граней острия крестовины. Между эффективным острием 16 и математическим центром 17 располагается датчик 18, который дает информацию о сверхдопустимом износе. В непосредственной близости к датчику 18 в направлении к математическому (теоретическому) центру 17 расположено защитное приспособление 30.Согласно первому варианту выполнения датчика 18, он снабжен исполнительным звеном 19, имеющим возможность поворота вокруг оси 20 (см. фиг. З и 4). Ось поворота 20 расположена параллельно биссектрисе 21 угла крестовины 8, как это показано на фиг. 2. Несущий элемент 22,к которому с возможностью поворота присоединено исполнительное звено 20, снабжен отверстием 23 для коммутатора,который приводится в действие поворотом исполнительного звена 20. Дополнительно,как показано на фиг. 3 и 4, может быть предусмотрена возможность смещения элемента 22 в вертикальном направлении по стрелке 24, чтобы надежно зафиксировать отклонения по вертикали и особенно контакт поверхности качения колеса с коммутатором. С ЭТОЙ целью элемент 22 подпружинен пружиной 25 и под ним предусмотрен датчик давления 26, который срабатывает при взаимодействии поверхности качения колеса с верхней кромкой 27 исполнительного звена. О чрезмерном износе или превышающем допуски уменьшении расстояния 29 между гранью направляющего рельса и боковой гранью ходового рельса,которое определяется промежутком между контррельсом 13 и крестовиной 8, сигнализируется в том случае, если гребень бандажа колеса войдет во взаимодействие с боковыми гранями 28 исполнительного звена 20, так как в этом случае исполнительное звено поворачивается относительно осн 19, в результате чего приводится в действие коммутатор в отверстии 23. Этот вариант выполнения показан на чертежах без защитного приспособления.Другой вариант выполнения датчика 18,который показан на фиг. 5, представляет собой две пластинчатые пружины 31, между которыми заключен острый угол С . На внутренних боковых поверхностях пластин чатых пружин 317 расположены-тензорезисто- ры 32. Свободные концы пластинчатых пружин 3 согнуты наружу и тензорезисторы располагаются в местах изгиба, при этом свободные концы 33 пластинчатых пружин закреплены на основе 34, например, с помощью болтов 35. Острый угол, заключенный между пластинчатыми пружинами 31, соответствует углу между гранями острия крестовины, при этом грани крестовины на фиг. З схематично показаны щтрихпунктирными линиями 36. Аналогичный контур имеет при этом защитное приспособлеиие 30, расположенное рядом с датчиком 18 в направлении к математическому центру. Кроме того, на фиг. 5 в месте соединения пластинчатых пружин 31 показана выпускная головка 37.На фиг. 5 и 6 более детально показано крепление датчика 18, который образован из двух пластинчатых пружин с расположенными на них тензорезисторами, на общем основании 34. Крепление свободных концов пластинчатых пружин 31 производится по средством отверстий 38 в основании 34, тогда как защитное приспособление 30 приварено к основанию 34.Для защиты пластинчатых пружин 31 и особенно расположенных на их внутренней стороне в зоне изгиба тензорезисторов 32 пространство между пластинчатыми пружинами 31 заполнено массой с долговременной эластичностью, например синтетической смо лой ШШ пенопластом.Дополнительно к этой основной информации о состоят-щи износа контррельсов ил уоовшса или крестовины можно с помощью других датчиков, схематично показанных на фиг. 1,например с помощью датчиков давления, расположенных между прокладочные шайбами и головками болтов крестовины, обеспечить исчерпывающий контроль надежности работы стрелочного перевода и особенно за счет непрерывного контроля привода стрелки и за счет использования фактических зазоров, которые соблюдаются также и при отодвинутом остряковом рельсе, можно своевременно предопределить, когда следует производить очередное техническое обслуживание контролируемой таким образом стрелки. Непрерывноеизмерение расстояния между гранью направляющего рельса и боковой гранью ходового рельса с помощью контактных и бесконтактных измерительных средств позволяет получать дополнительную информацию, которую совершенно невозможно получить при использовании только бесконтактных измерительных средств. Прежде всего становится возможным контроль определенных предельных и основных значений во время прохождения стрелки,а также заблаговременная фшссацня недопустимых нагрузок на острие крестовины. Благодаря постоянному контролю усилия затяжки болтовых соединений с помощью датчиков давления или тензорезисторов своевремеъшо обнаруживается ослабление болтовых соединений. превышающее определенное предельное значение. Также и обычным контролем прилегания остряка, повреждения и размьпсания остряка с помощью магнитного ноля и поля индукции или даже с помощью штфракрасътьтх датчиков можно при непрерывном контроле и регистрации заблаговременно обнаружить изменения характеристики прилегания или износ поверхности острякового рельса, превышающий допустимые пределы. Непрерывный контроль усилия перестановки по энергопотреблению приводного двигателя позволяет определить, когда следует произвести новую смазку, благодаря чему можно сократить расход смазочных материалов и уменьшить загрязнение окружающей среды,вызываемое излишним расходом смазки.