×
10.11.2019
219.017.e07f

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ РЕЛЬСОВЫХ НИТЕЙ МОБИЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002705541
Дата охранного документа
07.11.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к бортовым средствам железнодорожной автоматики для определения излома рельса. В способе генератор устанавливают на подвижной единице, выход которого через шины соединяют с лыжами, которые трутся о поверхности головок обеих рельсов, лыжи располагают на середине отрезка между тележками подвижной единицы, к шинам крепятся прокладки, над которыми размещены приемные катушки, сердечники катушек имеют Г-образную форму и двигаются по следу колеса колесной пары. Электрическая цепь между лыжами замыкается по отрезкам рельсов и через колесные пары, по величине, наведенной в катушках ЭДС, зависящей от величины тока и русла его протекания - центра перемещения потока электронов вдоль рельсовой нити, который при изломе рельса смещается от центра, судят о изломе рельса в условиях, когда сохраняется гальванический контакт между концами изломанного рельса; ЭДС каждой катушки отфильтровывается от помех, усиливается, выпрямляется до гладкого сигнала, преобразуется в цифровой сигнал и вводится в ЭВМ, которая анализирует сигналы сравнивая величины токов рельсов с пороговыми значением и при отклонении от нормативного значения фиксируется излом рельсовой нити. Достигается повышение достоверности контроля целостности рельсовой нити. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано для контроля целостности рельсовых нитей.

Уровень техники

Известен способ контроля целостности рельсовых нитей, заключающийся в измерении величины напряжения приемного конца рельсовой цепи, и при снижении этого напряжения ниже порогового значения рельсовая нить считается неисправной [Устройства автоматики телемеханики и связи. Часть I. Шалягин Д.В., Цыбуля Н.А., Косенко С.С., Волков А.А. и др. - М.: Маршрут, 2006 (стр. 168-171)].

Недостатком способа является то, что при изломе рельсовой нити и отсутствии устойчивого гальванического разрыва контролировать неисправность рельсовой цепи не представляется возможным. Строительство и эксплуатация рельсовых цепей сопряжено с большими затратами.

Известен способ контроля целостности рельсовых нитей, заключающийся в измерении текущего напряжения приемного конца рельсовой цепи и сравнении его с пороговым значением, а также сравнении токов рельсовых нитей одного пути [Полевой Ю.И. Методы и устройства контроля местонахождения объекта в системе управления подвижным составом: дис…докт. техн. наук / Ю.И. Полевой. - Самара: СамГУПС, 2013. - 454 с.]. Если токи в рельсовых нитях отличаются на величину больше допустимого значения, то рельсовая цепь считается неисправной.

Недостатком способа является то, что при изломе рельсовой нити и отсутствии устойчивого гальванического разрыва контролировать неисправность рельсовой цепи не представляется возможным. Кроме того, строительство и эксплуатация рельсовых цепей сопряжено с большими материальными затратами.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом, на достижение которого направлено техническое решение, является повышение достоверности контроля целостности рельсовой нити.

Универсальный способ контроля целостности рельсовых нитей мобильными устройствами заключающийся в том, что сравниваются величины токов рельсов с нормативным значением и при недопустимом отклонении этих токов от нормативного значения фиксируется излом рельсовой нити, отличающийся тем, что устанавливается мобильный генератор на подвижной единице, выход которого через низкоомные шины соединяется с лыжами, которые трутся о поверхности головок рельсов, лыжи находятся на середине отрезка между тележками подвижной единицы, электрическая цепь между лыжами замыкается по отрезкам рельсов и через колесные пары, обе цепи имеют примерно одинаковое сопротивление, и токи обоих ветвей примерно равны, и составляют около пятидесяти процентов от тока генератора (протекание тока по корпусу подвижной единицы в случае возникновения асимметрии в рельсовой линии существенного значения не имеет);

к лыжам крепятся прокладки, над которыми размещены приемные катушки, сердечники катушек имеют Г-образную форму и перемещаются по следу колеса колесной пары;

форма сердечника и его близость к рельсовой нити создают благоприятные условия для наведения ЭДС в катушках, при этом на величину наведенной ЭДС влияет не только величина тока в рельсовой нити, но и русло тока - центр перемещения потока электронов вдоль рельсовой нити, который при изломе рельса смещается от центра (центра тяжести поперечного сечения);

зависимость величины ЭДС от величины тока и русла его протекания (расстояние от русла до сердечника) позволяет определить излом рельса в условиях, когда сохраняется гальванический контакт между концами изломанного рельса;

ЭДС каждой катушки отфильтровывается от помех, усиливается, выпрямляется до гладкого сигнала, преобразуется в цифровой сигнал и вводится в ЭВМ, которая анализирует сигналы и фиксирует исправность или неисправность рельсовых нитей;

алгоритм ЭВМ составлен так, что позволяет оценить состояние рельсовых нитей по нескольким условиям: ток хотя бы одного из рельсов (наведенная ЭДС) ниже заданного абсолютного порогового значения; модуль разницы токов рельсов выше заданного абсолютного порогового значения; отношение токов рельсов выше заданного порогового значения; отношение модуля разницы токов рельсов к сумме этих токов выше заданного порогового значения.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена структурная схема соединения узлов устройства, демонстрирующего действие способа; на фиг. 2 - структурная схема преобразования напряжения, на фиг. 3 - приемная катушка.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 и 2 приведены следующие обозначения:

1 и 2 - первый и второй рельсы;

3 и 4 - первая и вторая колесные пары;

5 и 6 - первая и вторая лыжи для подачи питания в рельсовую линию (аналог - токосъемник в метрополитене);

7 и 8 - первая и вторая скользящие по рельсам прокладки под приемными катушками для крепления приемных катушек на минимальном расстоянии над головками рельсов;

9 и 10 - первая и вторая приемные катушки (аналог - приемные катушки АЛС);

11 - подвижная единица;

12 - генератор мобильный ГМ;

13 - блок преобразования напряжения БПН;

14 - электронно-вычислительная машина ЭВМ;

15 - приемник ГЛОНАСС ПГЛ;

16 - радиостанция PC;

17 и 18 - первый и второй фильтры полосовые ФП1 и ФП2;

19 и 20 - первый и второй усилители У1 и У2;

21 и 22 - первый и второй выпрямители (на выходе гладкий сигнал) В1 и В2;

23 и 24 - первый и второй аналого-цифровые преобразователи АЦП1 и АЦП2;

25 - сердечник.

Способ контроля является универсальным потому, что он может быть использован при любом виде тяги, при размещении приборов на локомотиве или вагоне, для определения излома рельса без потери гальванического контакта между концами поврежденного рельса. Рабочая частота мобильного контрольного генератора должна отличаться от гармоник тягового тока. Приборы устройства контроля могут размещаться на локомотиве и/или любом вагоне (первом или/и последнем). Наиболее эффективным, в части обеспечения безопасности движения поездов, является его использование для контроля целостности рельсовой линии между тележками первого вагона. Рельсовые нити испытывают наибольшие негативные усилия под локомотивом при наибольшей осевой нагрузке [Устройства автоматики телемеханики и связи. Часть I. Шалягин Д.В., Цыбуля Н.А., Косенко С.С., Волков А.А. и др. - М.: Маршрут, 2006 (стр. 168)]. Своевременное выявление излома рельса может предотвратить опасную ситуацию при движении состава по поврежденному рельсу. Кроме того, контроль целостности рельсов под первым вагоном может осуществляться аппаратурой, установленной на локомотиве, для передачи информации на локомотив о повреждении рельсовой нити не требуется использования радиосвязи.

На фиг. 1 представлена структурная схема соединения узлов устройства, демонстрирующего действие способа. На рельсах 1 и 2 находится подвижная единица 11 с колесными парами 3 и 4, лыжами 5 и 6, скользящими по головкам рельсов прокладками 7 и 8, приемными катушками 9 и 10. Генератор ГМ 12, размещенный на подвижной единице, соединен с лыжами 5 и 6 посредством низкоомных перемычек. Ток от лыж растекается по рельсам 1 и 2 через колесные пары 3 и 4 примерно поровну. Электрическая цепь между колесными парами 3 и 4 по металлическим частям подвижной единицы практического значения для нормальной работы способа не имеет. Наличие прокладок 7 и 8 между головками рельсов и приемных катушек 9 и 10 позволяет расположить катушки в непосредственной близости к рельсам. Это создает благоприятные условия для наведения ЭДС в катушках, а, следовательно, и высокую чувствительность к излому рельса. Аналоговый сигнал с катушек 9 и 10 через входы 1, 2, 3 и 4 блока БПН 13 поступает (фиг. 2) на фильтры ФП1 17 и ФП2 18, а затем через усилители У1 19 и У2 20, выпрямители В1 21 и В2 22 на аналого-цифровые преобразователи АЦП1 23 и АЦП2 24. С выходов преобразователей АЦП1 23 и АЦП2 24 цифровой сигнал через входы 1 и 2 поступает на ЭВМ, которая обрабатывает сигналы по алгоритму, заложенной в ЭВМ программы. Сигналы с катушек 9 и 10 отражают не только величину тока в катушках, но и русло протекание тока внутри рельса. При повреждении любого рельса (правого или левого) и наличии гальванического разрыва на концах изломанного рельса ток под приемными катушками 9 и 10 не протекает.Это легко определяется путем сравнения суммы ЭДС в катушках с заданным пороговым значением (≈ 0). При повреждении рельса без гальванического разрыва наведенная в катушке ЭДС может быть меньше или больше относительно ЭДС катушки над исправным рельсом. В этой ситуации сравнение ЭДС в катушках 9 и 10 позволяет выявить место повреждения рельса. Для фиксации повреждения могут быть использованы следующие зависимости: ЭДС1 или ЭДС2 меньше абсолютного порогового значения Uп0, |ЭДС1 - ЭДС2| или |ЭДС2 - ЭДС1| больше абсолютного порогового значения Uп1, ЭДС1/ЭДС2 или ЭДС2/ЭДС1 больше порогового значения Uп2, (|ЭДС1 - ЭДС2|)/(ЭДС1+ЭДС2) больше порогового значения Uп3 и т.д. [Полевой Ю.И. Методы и устройства контроля местонахождения объекта в системе управления подвижным составом: дис…докт. техн. наук / Ю.И. Полевой. - Самара: СамГУПС, 2013. - 454 с.].

Катушка 9 имеет Г-образный сердечник 25 (фиг. 3), который размещается по следу реборды колеса колесной пары 3. Расположение катушки 9 в непосредственной близости к рельсу 1 на расстоянии толщины прокладки 7 позволяет иметь высокую чувствительность представленного способа к поврежденному рельсу.


УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ РЕЛЬСОВЫХ НИТЕЙ МОБИЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ РЕЛЬСОВЫХ НИТЕЙ МОБИЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 26.
20.02.2013
№216.012.2693

Устройство защиты работы устройств автоматической локомотивной сигнализации от помех линий электропередач

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике. Устройство защиты работы устройств автоматической локомотивной сигнализации от помех линий электропередач содержит плюсовой и минусовой полюса источника питания, реле соответствия, фронтовые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475395
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.05.2013
№216.012.4023

Устройство контроля состояний рельсовой линии

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и предназначено для контроля состояния рельсовой линии. Устройство контроля состояний рельсовой линии содержит рельсовые линии, путевой генератор, первое и второе путевые реле, первый и второй резисторы, путевой трансформатор, полосовой фильтр,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481989
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.06.2013
№216.012.5012

Способ контроля состояния рельсовой линии

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использовано для регулирования движения поездов. Способ контроля состояния рельсовой линии заключается в том, что в рельсовую линию на входном конце подают переменное напряжение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486091
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.07.2013
№216.012.5965

Устройство контроля состояния рельсовой линии

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и предназначено для контроля состояния рельсовой линии. Устройство контроля состояния рельсовой линии содержит первый путевой генератор, первое и второе путевые реле, первый и второй резисторы, путевой трансформатор, первый полосовой фильтр,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488506
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.01.2016
№216.013.9f74

Способ регулирования маневровых передвижений без маневровых светофоров

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано для регулирования движения поездов. В способе проведения маневровых работ на локомотив поступает информация о готовности маневрового маршрута и отображается на локомотивном табло с учетом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572457
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.04.2016
№216.015.3553

Способ контроля свободности рельсовой линии

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано для регулирования движения поездов на станции. В способе в рельсовую линию на одном конце подают сигнал тональной частоты, а на другом конце контролируют изменение сигнала, предварительно определив пороговые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581277
Дата охранного документа: 20.04.2016
01.11.2018
№218.016.98c1

Беспилотная боевая машина и система дистанционного управления движением и вооружением беспилотной боевой машиной

Дистанционное управление движением и вооружением беспилотной боевой машиной осуществляется за счет рычагов и механических устройств управления. Внутри броневого корпуса предусмотрены механические устройства, которые приводятся в действие электродвигателями, управление которыми осуществляется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671138
Дата охранного документа: 29.10.2018
17.07.2019
№219.017.b552

Способ и устройство исключения негативного влияния потери шунта

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике в составе средств контроля освобождения стрелочно-путевых участков. Устройство исключения негативного влияния потери шунта под хвостовой частью поезда содержит фронтовые контакты стрелочно-путевого и замыкающего реле в цепи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694677
Дата охранного документа: 16.07.2019
17.07.2019
№219.017.b5b5

Способ регулирования движения поездов

Изобретение относится к железнодорожной автоматике для регулирования движения. В способе на каждой станции пост ЭЦ по радиоканалу связывается с локомотивными радиостанциями, с участием радиостанции, которая находится между осью предыдущей и осью последующей станции, каждый локомотив с участием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694679
Дата охранного документа: 16.07.2019
03.09.2019
№219.017.c67b

Двухканальный компаратор без опасных отказов

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики для регулирования движения поездов. В двухканальный компараторе сравнивают попарно состояние всех выходов ЭВМ, причем выход одной ЭВМ соединяется с одними входами двух логических элементов И, а выходы другой ЭВМ - с другими входами этих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698965
Дата охранного документа: 02.09.2019
Показаны записи 1-10 из 68.
10.01.2016
№216.013.9f74

Способ регулирования маневровых передвижений без маневровых светофоров

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано для регулирования движения поездов. В способе проведения маневровых работ на локомотив поступает информация о готовности маневрового маршрута и отображается на локомотивном табло с учетом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572457
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.04.2016
№216.015.3553

Способ контроля свободности рельсовой линии

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано для регулирования движения поездов на станции. В способе в рельсовую линию на одном конце подают сигнал тональной частоты, а на другом конце контролируют изменение сигнала, предварительно определив пороговые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581277
Дата охранного документа: 20.04.2016
10.05.2018
№218.016.40da

Способ контроля состояний путевого участка

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики. В способе контроль свободности и исправности путевого участка, передача информации на подвижной состав и пропуск обратного тягового тока осуществляют посредством рельсовой цепи. Рельсовую цепь выполняют с тремя укороченными рельсовыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649107
Дата охранного документа: 29.03.2018
10.05.2018
№218.016.4973

Способ регулирования движения поездов на перегоне без напольных светофоров и рельсовых цепей

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. В способе информацию о расстоянии до препятствия формируют за счет воздействия локомотивного и хвостового датчиков на приемники у правого и левого рельс, воздействие на датчик у правого рельса фиксируют как занятие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651333
Дата охранного документа: 19.04.2018
10.05.2018
№218.016.4da5

Способ регулирования движения поездов на перегоне

Способ основан на контроле состояний путевых участков посредством рельсовых цепей и передачи информации на подвижной состав, ток сигнальной частоты от путевого генератора со станции приема пропускают по первой кабельной линии поочередно ко всем рельсовым цепям, посредством второй кабельной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652319
Дата охранного документа: 25.04.2018
10.05.2018
№218.016.4da9

Способ обмена информацией между постами электрической централизации и линейными точками

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. В способе временной интервал, выделенный для обмена информацией, формируют состоящим из трех импульсов, первый из которых посылают с центрального поста для обеспечения включения/отключения линейной точки (ЛТ), второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652326
Дата охранного документа: 25.04.2018
10.05.2018
№218.016.4df4

Способ контроля местонахождения подвижного состава

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля местонахождения подвижного состава. Способ заключается в передаче сигналов с головного спутника в заданные моменты времени, приеме указанных сигналов приемником на подвижном составе на земле. Причем первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652316
Дата охранного документа: 25.04.2018
10.05.2018
№218.016.4ed2

Способ контроля состояний перегонных рельсовых цепей

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля состояний перегонных рельсовых цепей. Способ заключается в том, что к одному из концов рельсовой цепи посредством двухпроводной линии связи подключают генератор сигнальной частоты, установленный на станции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652756
Дата охранного документа: 28.04.2018
10.05.2018
№218.016.4ee3

Способ контроля состояний рельсовой линии

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для контроля состояний рельсовой линии. В способе сигнал в разветвленную рельсовую линию подают от середины, для сокращения зоны предварительного и дополнительного шунтирования, входные сопротивления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652598
Дата охранного документа: 27.04.2018
10.05.2018
№218.016.4f1a

Способ интервального регулирования движения поездов

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для интервального регулирования движения поездов. В способе в качестве основы интервального регулирования движения поездов используют контроль прохождения хвоста поезда посредством хвостового датчика и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652597
Дата охранного документа: 27.04.2018
+ добавить свой РИД