Устройство защиты стрелок

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Майданюк Светлана Дмитриевна(72) Авторы Майданюк Светлана Дмитриевна Захаренко Лариса Григорьевна Кучинская Наталия Станиславовна(73) Патентообладатель Майданюк Светлана Дмитриевна(57) 1. Устройство защиты стрелок, состоящее из корпуса, оснащенного двумя колодками с ножевыми контактами, двумя входными цепями с электромагнитными реле, связанными с блоками формирования задержки, отличающееся тем, что содержит аналого-цифровой преобразователь, блок регистрации прохода колес, оснащенный регулятором чувствительности, и блок формирования задержки, выполненный на кварцевом генераторе и оснащенный регулятором длительности задержки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок регистрации прохода колесных пар и блок формирования задержки соединены между собой посредством узла управления, содержащего индикатор состояния.(56) 1. А.с. СССР 839800, 1981. 2. Модин Н.К Механизация и автоматизация станционных процессов. - М. Транспорт, 1985. - С. 84-89. 3. Шелухин В.И. Автоматизация и механизация сортировочных горок. - М. Маршрут,2005. - С. 85-88. 4. Сагайтис , Соколов В.Н. Устройства механизированных и автоматизированных сортировочных горок Справочник. - М. Транспорт, 1988. - С. 67-68. 57302009.12.30 Заявляемое устройство относится к железнодорожному транспорту, к средствам автоматизации управления стрелочными приводами, и предназначено для защиты стрелки от возможного ее перевода под находящимся на стрелке подвижным составом. Известно устройство контроля занятости стрелочных участков сортировочных горок 1, содержащее генераторы СВЧ с излучателями на одних выходах, приемники, соединенные с одними входами блоков сравнения, и исполнительный блок. Устройство также снабжено сумматорами, одни входы двух из которых подключены к другим выходам генераторов сигналов, а входы третьего сумматора связаны с выходами блоков сравнения двумя фазовращателями, входы которых подключены к упомянутым последним выходам генераторов сигналов, а выходы фазовращателей соединены с другими входами первых двух сумматоров, подключенных к другим входам блоков сравнения, при этом выход третьего сумматора подключен ко входу исполнительного блока. Недостатком указанного устройства является сложность конструкции и низкая эксплуатационная надежность. Известно устройство защиты стрелок от перевода 2 под движущимся локомотивом или вагоном, включающее в себя путевое реле (реле блокировки включения стрелочного привода) и участок пути, оснащенный рельсовой цепью. Рельсовая цепь представляет собой два изолированных рельса, соединенных между собой через вторичную обмотку путевого трансформатора, который установлен в непосредственной близости от изолированных рельсов. Сопротивление балласта между изолированными рельсами (сопротивление подстилающего слоя верхнего строения пути) имеет минимальное сопротивление около 3 Ом, которое является нагрузкой для вторичной обмотки путевого трансформатора. В цепь первичной обмотки путевого трансформатора последовательно включено путевое реле. При отсутствии на участке подвижной единицы (свободной рельсовой цепи) в цепи первичной обмотки путевого трансформатора устанавливается ток, недостаточный для срабатывания путевого реле. При вкатывании колесной пары подвижной единицы на участок пути, оснащенный рельсовой цепью, происходит дополнительное соединение изолированных рельсов через колесную пару с сопротивлением около 0,5 Ома. Замыкание рельсовой цепи колесной парой подвижной единицы приводит к увеличению тока в цепи первичной обмотки путевого трансформатора и вызывает срабатывание путевого реле, что блокирует включение двигателя стрелочного привода и исключает возможность перевода стрелок под находящейся на стрелочном переводе подвижной единицей. Уход всех колесных пар с участка рельсовой цепи размыкает ее, разблокирует реле включения двигателя стрелочного привода и обеспечивает возможность перевода стрелок. Недостатком указанного устройства защиты стрелок от перевода является низкая эксплуатационная надежность, обусловленная загрязнением поверхности рельсов, что вызывает временную потерю электрической связи между рельсами при фактическом наличии на рельсовой цепи колесной пары подвижного состава. Временная потеря электрической связи между рельсами при фактическом наличии колесной пары на рельсовой цепи воспринимается системой автоматики как ложная свободность участка рельсовой цепи и создает предпосылки для аварийной ситуации - перевода стрелок под подвижным составом. Известно устройство для повышения надежности защиты стрелок 3, включающее в себя путевое реле, а также фотоэлектрическое устройство, представляющее собой открытый оптический канал, световой поток которого перекрывается конструктивными элементами подвижного состава, находящегося на участке пути перед стрелочным приводом. Фотоэлектрическое устройство включает в себя встречно ориентированные осветитель и фотодатчик, связанный с фотоконтрольным реле, исполнительные контакты которого включены в схему управления стрелкой последовательно с контактом путевого реле. 2 57302009.12.30 При отсутствии на участке пути подвижной единицы оптический канал открыт, фотоконтрольное реле обеспечивает возможность перевода стрелок. Появление на участке пути подвижной единицы приводит к перекрытию оптического канала и посредством фотоконтрольного реле блокирует возможность включения стрелочного привода под проходящей подвижной единицей. Недостатком указанного устройства является низкая помехоустойчивость открытого оптического канала к гидрометеофакторам (дождь, снегопад, плотный туман), что приводит к ложным срабатываниям и снижает эксплуатационную надежность. Наиболее близким техническим решением (прототип) является конструкция блока медленнодействующих повторителей БМП-62 4, который совместно с магнитными педалями (датчиками регистрации прохода колесных пар) применяется для защиты стрелок от перевода при кратковременной потере электрической связи между рельсами при фактическом наличии на рельсовой цепи колесной пары подвижного состава. Блок медленнодействующих повторителей состоит из корпуса, оснащенного двумя колодками с ножевыми контактами, к каждой из которых подключены входные цепи, образованные педальными реле (электромагнитными реле датчиков регистрации прохода колесных пар), подключенными к выходу установленных на рельсах магнитных педалей. Педальные реле соединены с двумя повторителями педальных реле, оснащенных конденсаторами и резисторами для формирования задержки по времени срабатывания педальных реле (блок формирования задержки). Работает устройство-прототип следующим образом. При въезде подвижной единицы на участок пути перед стрелочным переводом, оснащенный магнитной педалью (датчиком регистрации прохода колесных пар), колесная пара проходит над магнитной педалью,магнитная педаль вырабатывает педальный импульс (короткий электрический сигнал),приводящий к срабатыванию педального реле блока медленнодействующих повторителей. От импульса, вызванного срабатыванием педального реле, возбуждаются повторители педальных реле, оснащенные конденсаторами и резисторами (блок формирования задержки). После окончания воздействия педального импульса повторители педальных реле продолжают удерживать якоря притянутыми за счет замедления на отпускание. Суммарное замедление на отпускание составляет 1,9-2,1 с, что обеспечивает проход колесной парой опасного участка стрелки. Недостатками указанного устройства является низкая эксплуатационная надежность,которая проявляется в неустойчивой работе при малой скорости прохождения подвижных единиц, и сложность технического обслуживания устройства защиты стрелок. Задачей заявляемой полезной модели является повышение эксплуатационной надежности и упрощение обслуживания устройства защиты стрелок. Задача решается за счет того, что в известной конструкции устройства защиты стрелок, состоящего из корпуса, оснащенного двумя колодками с ножевыми контактами, двумя входными цепями с электромагнитными реле, связанными с блоками формирования задержки, согласно заявляемому техническому решению во входные цепи вместо электромагнитного реле введен аналого-цифровой преобразователь и блок регистрации прохода колес, оснащенный регулятором чувствительности, а блок формирования задержки выполнен на кварцевом генераторе и оснащен регулятором длительности задержки. Кроме того, блок регистрации прохода колес и блок формирования задержки соединены между собой посредством узла управления, содержащего индикатор состояния. Введение во входную цепь от датчика регистрации прохода колесных пар вместо электромеханического реле аналого-цифрового преобразователя и блока регистрации прохода колес, оснащенного регулятором чувствительности, позволяет выполнять обработку сигнала в цифровом виде, что повышает устойчивость работы устройства на малой скорости прохода подвижных единиц. 57302009.12.30 Выполнение блока формирования задержки на кварцевом генераторе и оснащение его регулятором длительности, а также введение узла управления, содержащего индикатор состояния, позволяют упростить регулировку и обслуживание устройства. На фигуре показана структурная схема устройства. Устройство включает в себя корпус, оснащенный двумя колодками с ножевыми контактами (на структурной схеме не показаны) для связи с внешними устройствами. В корпусе размещена плата, на которой расположены электронные узлы и блоки устройства,показанные на структурной схеме на фигуре. Вход аналого-цифрового преобразователя 1 подключается к датчику регистрации прохода колесных пар 2, установленному на рельсе и не входящему в состав устройства. К выходу аналого-цифрового преобразователя 1 подключен блок регистрации прохода колес 3, оснащенный регулятором порога срабатывания 4. Выход блока регистрации прохождения колес 3 подключен к устройству управления 5,оснащенному индикатором состояния 6. К выходу устройства управления 5 подключен блок формирования задержки 7, оснащенный регулятором длительности задержки 8. К выходу блока формирования задержки 7 подключены нормально замкнутое реле 9, блокирующее включение стрелочного привода (на схеме не показан), и нормально разомкнутое реле 10, включающее световую индикацию на удаленном пульте управления (на схеме не показан). Устройство работает следующим образом. При подходе подвижной единицы к стрелке колесные пары проходят по участку рельсового пути над датчиком регистрации прохода колесных пар 2, который вырабатывает электрический импульс. Электрический импульс датчика регистрации прохода колесных пар 2 поступает на аналого-цифровой преобразователь 1, который выполняет преобразование сигнала в цифровую форму. Преобразованный в цифровую форму электрический импульс от аналого-цифрового преобразователя 1 поступает в блок регистрации прохода колес 3, оснащенный регулятором порога срабатывания 4. Блок регистрации прохода колес 3 вырабатывает, с учетом положения регулятора порога срабатывания 4, импульс прохождения колеса, который поступает в устройство управления 5, оснащенное индикатором состояния 6. Индикатор состояния представляет собой счетчик импульсов прохода колес, который увеличивает отображаемое значение после каждого поступившего импульса прохода колес в диапазоне значений 0,1, 2,3. После прохода 4-го колеса счетчик снова возвращается в значение 0. Введение в конструкцию индикатора состояния позволяет визуально наблюдать процесс регистрации колесных пар и упрощает процесс настройки. Импульсы прохода колес от устройства управления 5 одновременно поступают в блок формирования задержки 7, который вырабатывает, в зависимости от положения регулятора длительности задержки 8, П-образный сигнал заданной длительности, переводящий в разомкнутое состояние нормально-замкнутое реле 9 и соответственно в замкнутое состояние нормально-разомкнутое реле 10. В период действия сигнала заданной длительности нормально-замкнутое реле 9 блокирует срабатывание стрелочного привода, а нормальноразомкнутое реле 10 включает световую индикацию занятости стрелочного участка на удаленном пульте управления. Устройство выполнено следующим образом. На участке рельсового пути, перед стрелочным переводом которого на одном из рельсов на расстоянии 3 м до остряка установлен датчик регистрации прохода колесных пар 2 типа ДМ-88, соединенный с устройством защиты стрелок, которое размещено в помещении, удаленном на расстояние 250 м. Устройство защиты стрелок содержит корпус, в котором размещена плата с электронными элементами, подключенная к двум колодкам с ножевыми контактами. На плате реализована структурная схема, приведенная на фиг. 1, которая включает в себя два параллельно работающих независимых устройства, каждое из которых содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок регистрации прохождения колес 3, оснащенный регулятором порога срабатывания 4, устройство управления 5, содержащее индикатор состояния 6, блок 4 57302009.12.30 формирования задержки 7, оснащенный регулятором длительности задержки 8. Выход устройства управления 5 связан с блоком формирования задержки 7. К выходу блока формирования задержки 7 подключено реле с двумя контактными группами нормально замкнутыми контактами, блокирующими включение стрелочного привода (на схеме не показан), и нормально разомкнутыми контактами, включающими световую индикацию на удаленном пульте управления (на схеме не показан). Исполнение на одной плате двух независимых устройств позволило удешевить конструкцию и использовать ее для защиты двух стрелочных переводов. Испытания макетного образца устройства показали высокую эксплуатационную надежность. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5