CN103236197A - 铁路沙盘道岔模拟转辙机 - Google Patents

Abstract

一种铁路沙盘道岔模拟转辙机，包括室内控制电路、室外道岔控制器，所述室外道岔控制器包括有极继电器电路、微型道岔转辙器驱动电路、时间继电器电路、表示电路和电流表表示电路。所述室内控制电路通过X1、X2、X3和X4四条线路与室外道岔控制器连接，其中X1和X2连接道岔启动继电器电路实现道岔定位/反位转辙操作输入，X3连接定位\反位表示继电器转换电路实现道岔定位/反位转辙的表示，X4连接电流表电路实现电流表的直观显示，该铁路沙盘道岔模拟转辙机能结合现有道岔控制电路，对沙盘道岔进行转换、检测道岔是否转换到位及给出道岔状态表示，能极好地仿真铁路现场实际，有利于铁路院校开展实验实训教学。

Description

铁路沙盘道岔模拟转辙机

技术领域

本发明涉及一种铁路实验实训教学教具，特别是一种用于模拟铁路沙盘道岔转辙状态的铁路沙盘道岔模拟转辙机。

背景技术

铁路道岔转辙的教学，为了确保铁路行车安全正点，学生需要去铁路现场实习。但由于只能观看，实习效果不能满足教学的需要。因此，铁道类学院必须建成同铁路现场设备相适应，能满足实践性教学需要的专业实验、实习演练场所，即铁路沙盘，供学生在学习过程中真刀真枪地演练。

铁路沙盘的建设，可采用室内设备同现场相一致，室外设备模拟仿真的方法进行。铁路沙盘中常用钢轨类型有1：45和1：87两类，1：87轨道上的道岔转换主要靠微型道岔转辙器，室外道岔控制器一般是采取室外道岔控制电路控制电机动作，通过电机动作控制转辙器带动道岔转换。存在的问题是： 

1．道岔是否转换到位的检测比较困难，道岔是否转换到位不能表示出来；

2．由于道岔转换需要3秒，道岔才能转换到底，控制台上的电流表指针动作时间太短，不能真实反映道岔转换过程。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种铁路沙盘道岔模拟转辙机，以克服已有技术所存在的上述不足，适应铁路院校实验实训教学需求。

解决上述问题的技术方案是：一种铁路沙盘道岔模拟转辙机，包括室内控制电路、室外道岔控制器，所述室内控制电路包括道岔启动继电器电路、定位/反位表示继电器转换电路和电流表电路，所述道岔启动继电器电路、定位/反位表示继电器转换电路和电流表电路通过X1、X2、X3和X4四条线路与室外道岔控制器连接，其中X1和X2连接道岔启动继电器电路实现道岔定位/反位转辙操作输入，X3连接定位\反位表示继电器转换电路实现道岔定位/反位转辙的表示，X4连接电流表电路实现电流表的直观显示，所述室外道岔控制器包括有极继电器电路、微型道岔转辙器驱动电路、时间继电器电路、表示电路和电流表表示电路： 

所述有极继电器电路包括有极继电器和与其串接的降压电阻，有极继电器两组线圈输入端分别与X1、X2连接，有极继电器两组线圈的输出端接降压电阻后与X4连接；

所述微型道岔转辙器驱动电路包括微型转辙器和到位继电器，所述微型转辙器和到位继电器通过有极继电器之第三、四触点组连接在电源电路之中，即：

到位继电器的一端以及有极继电器第三触点组之中接点接电源正极，到位继电器的另一端接有极继电器第四触点组之中接点，微型转辙器的端点3接电源负极，微型转辙器的端点1接有极继电器第三触点组之下接点及有极继电器第四触点组之上接点，微型转辙器的端点2接第有极继电器三触点组之上接点及第四触点组之下接点；

所述时间继电器电路通过定位\反位表示继电器的触点组串接在电源电路中，即：时间继电器的输出端接电源负极，输入端接定位表示继电器触点组之上接点，定位表示继电器触点组之中接点接反位表示继电器触点组之上接点，反位表示继电器触点组之中接点接电源正极，时间继电器的触点组串接在有极继电器与X4之间；

所述表示电路包括第一二极管和第二二极管，第一二极管的反向端接X1，正向端接有极继电器第二触点组的上触点，第二二极管的正向端接X2，反向端接有极继电器第二触点组的下触点，有极继电器第二触点组的中接点接到位继电器触点组之上接点，到位继电器触点组之中接点接X3，通过触点组中接点的吸起或落下分别将第一二极管或第二二极管接通、从而带动定位表示继电器接通或反位表示继电器接通；

所述电流表表示电路由第一电阻构成，第一电阻通过有极继电器的第一触点组并接在X1、X2与X4之间，即：第一电阻的一端接X4，另一端接有极继电器第一触点组的中接点，有极继电器第一触点组的上接点接X2，有极继电器第一触点组的下接点接X1，通过有极继电器中接点的吸起或落下接通或切断电流表电路。

其更进一步的技术方案是：所述微型转辙器的端点3与电源负极之间串接有第三电阻。

由于采取上述技术方案，本发明之铁路沙盘道岔模拟转辙机具有如下有益效果： 

1．本发明之铁路沙盘道岔模拟转辙机包括有极继电器电路、微型道岔转辙器驱动电路及表示电路组成，由有极继电器控制微型转辙器动作，利用微型转辙器电阻小、电流小不能转动的特点，在该电路中串入小型有极继电器，使其控制表示电路的通断，从而可以检测道岔是否转换到位，若没有转换到位，道岔表示灯不亮，反之则亮。

2. 本发明之铁路沙盘道岔模拟转辙机能结合现有道岔控制电路，对沙盘道岔进行转换、检测道岔是否转换到位及给出道岔状态表示，能极好地仿真铁路现场实际，有利用铁路院校开展实验实训教学。

3．本发明之铁路沙盘道岔模拟转辙机电路设计简单，宜于实现和安装，可满足铁路院校沙盘道岔检测表示的实训需求。

附图说明

图1：本发明之铁路沙盘道岔模拟转辙机结构框图；

图2：本发明之铁路沙盘道岔模拟转辙机电路连接示意图。

图中：

Ⅰ—时间继电器电路，Ⅱ—有极继电器电路，Ⅲ—电流表表示电路，Ⅳ—表示电路，Ⅴ—微型道岔转辙器驱动电路，Ⅵ—道岔启动继电器电路，Ⅶ—定位/反位表示继电器转换电路，Ⅷ—电流表电路；

DJ—有极继电器，DJ01—第一触点组，DJ02—第二触点组，DJ03—第三触点组，DJ04—第四触点组；

TJ—时间继电器， TJ01—触点组；

1DQJ—第一道岔启动继电器， 1DQJ01—第一触点组，1DQJ02—第二触点组，1DQJ03—第三触点组，1DQJ04—第四触点组；

2DQJ—第二道岔启动继电器，2DQJ01—第一触点组，2DQJ02—第二触点组，2DQJ03—第三触点组，2DQJ04—第四触点组；

DBJ—定位表示继电器，DBJ01—第一触点组；

FBJ—反位表示继电器，FBJ01—第一触点组；

DDJ—到位继电器，DDJ01—第一触点组；

DCT—微型转辙器。

具体实施方式

一种铁路沙盘道岔模拟转辙机，包括室内控制电路、室外道岔控制器，所述室内控制电路包括道岔启动继电器电路Ⅵ、定位/反位表示继电器转换电路Ⅶ和电流表电路Ⅷ，所述道岔启动继电器电路、定位/反位表示继电器转换电路和电流表电路通过X1、X2、X3和X4四条线路与室外道岔控制器连接，其中X1和X2连接道岔启动继电器电路实现道岔定位/反位转辙操作输入，X3连接定位\反位表示继电器转换电路实现道岔定位/反位转辙的表示，X4连接电流表电路（电流表串接在220VD电源与X4之间)实现电流表的直观显示，所述室外道岔控制器包括有极继电器电路Ⅱ、微型道岔转辙器驱动电路Ⅴ、时间继电器电路Ⅰ、表示电路Ⅳ和电流表表示电路Ⅲ： 

所述有极继电器电路Ⅱ包括有极继电器DJ和与其串接的降压电阻R2，有极继电器两组线圈输入端分别与X1、X2连接，有极继电器两组线圈的输出端接降压电阻后与X4连接；所述微型道岔转辙器驱动电路Ⅴ包括微型转辙器和到位继电器DDJ，所述微型转辙器和到位继电器通过有极继电器DJ之第三、四触点组连接在电源电路之中，即：到位继电器的一端以及有极继电器第三触点组之中接点接电源正极，到位继电器的另一端接有极继电器第四触点组之中接点，微型转辙器的端点3接电源负极，微型转辙器的端点1接有极继电器第三触点组之下接点及有极继电器第四触点组之上接点，微型转辙器的端点2接有极继电器第三触点组之上接点及有极继电器第四触点组之下接点；所述时间继电器电路Ⅰ通过定位\反位表示继电器的触点组串接在电源电路中，即：时间继电器TJ的输出端接电源负极，输入端接定位表示继电器触点组之上接点，定位表示继电器触点组之中接点接反位表示继电器触点组之上接点，反位表示继电器触点组之中接点接电源正极，时间继电器TJ的触点组串接在有极继电器DJ与X4之间；所述表示电路Ⅳ包括第一二极管Z1和第二二极管Z2，第一二极管Z1的反向端接X1，正向端接有极继电器DJ第二触点组的上触点，第二二极管Z2的正向端接X2，反向端接有极继电器DJ第二触点组的下触点，有极继电器DJ第二触点组的中接点接到位继电器DDJ触点组之上接点，到位继电器DDJ触点组之中接点接X3，通过有极继电器触点组中接点的吸起或落下分别将第一二极管Z1或第二二极管Z2接通、从而带动定位表示继电器接通或反位表示继电器接通；所述电流表表示电路由第一电阻R1构成，第一电阻R1通过有极继电器DJ的第一触点组并接在X1、X2与X4之间，即：第一电阻R1的一端接X4，另一端接有极继电器第一触点组的中接点，有极继电器第一触点组的上接点接X2，有极继电器第一触点组的下接点接X1，通过有极继电器中接点的吸起或落下接通或切断电流表电路。

所述微型转辙器的端点3与电源负极之间串接有第三电阻R3。

工作原理及动作过程

1.当道岔由反位操纵到定位时，按下定位按钮DA→第一道岔启动继电器1DQJ吸起→第二道岔启动继电器2DQJ转换到吸起→有极继电器DJ吸起→有极继电器DJ第三触点组、第四触点组接通微型转辙器DCT的端点1和3→道岔被转换到定位；道岔转换完毕，接通相应表示继电器，并断开第一道岔启动继电器1DQJ电路电源；

反之有极继电器DJ落下，有极继电器DJ第三触点组、第四触点组接通微型转辙器DCT的2和3，道岔被转换到反位；道岔转换完毕，接通相应表示继电器，并断开第二道岔启动继电器2DQJ电路电源；

由于DJ额定电压只有电机M的1/10，在有极继电器电路中串入大功率降压电阻R2，使有极继电器两端电压在24V左右。

2.为了使直流电表A持续偏转3秒，设置了时间继电器TJ。计时是从道岔转换开始的，此时道岔既不在定位，也不在反位，定位道岔表示继电器DBJ和反位道岔表示继电器FBJ都在落下状态，两个继电器的第4触点组落下接通时间继电器TJ供电，3秒后时间继电器TJ吸起，时间继电器TJ的触点组吸起接通有极继电器DJ的电路，有极继电器DJ的两组线圈自动转换位置，带动微型转辙器DCT转换道岔，同时有极继电器DJ的第一触点组切断R1的电路，直流电表A回零。

3.为了检测道岔是否到位，设道岔到位继电器DDJ。如果有极继电器DJ吸起，有极继电器DJ的第三组接点控制DCT的1和3通电，道岔应该被转换到定位，道岔到位后，断开DCT的端点1与3间内部接点，接通2-3间内部接点，有极继电器DJ的第三组触点组接通到位继电器线圈使其吸起，到位继电器的触点组接通定位/反位表示继电器转换电路，定位表示继电器DBJ吸起，证明道岔已经被转换到定位。反之有极继电器DJ落下，反位表示继电器FBJ吸起，证明道岔已经被转换到反位。

本发明用第一电阻 R1代替原转辙器控制电路中的直流电机M，阻值可根据直流电表A的指示需要确定；

由于第一道岔启动继电器1DQJ的线圈3端和4端是在操作时瞬间通电，1DQJ的线圈1端和2端需较大电流，并保证1DQJ维持吸起。

Claims (2)

1.一种铁路沙盘道岔模拟转辙机，包括室内控制电路、室外道岔控制器，所述室内控制电路包括道岔启动继电器电路（Ⅵ）、定位/反位表示继电器转换电路（Ⅶ）和电流表电路（Ⅷ），所述道岔启动继电器电路、定位/反位表示继电器转换电路和电流表电路通过X1、X2、X3和X4四条线路与室外道岔控制器连接，其中X1和X2连接道岔启动继电器电路实现道岔定位/反位转辙操作输入，X3连接定位\反位表示继电器转换电路实现道岔定位/反位转辙的表示，X4连接电流表电路实现电流表的直观显示，其特征在于：所述室外道岔控制器包括有极继电器电路（Ⅱ）、微型道岔转辙器驱动电路（Ⅴ）、时间继电器电路（Ⅰ）、表示电路（Ⅳ）和电流表表示电路（Ⅲ）： 

所述有极继电器电路（Ⅱ）包括有极继电器（DJ）和与其串接的降压电阻（R2），有极继电器两组线圈输入端分别与X1、X2连接，有极继电器两组线圈的输出端接降压电阻后与X4连接；

所述微型道岔转辙器驱动电路（Ⅴ）包括微型转辙器和到位继电器（DDJ），所述微型转辙器和到位继电器通过有极继电器（DJ）之第三、四触点组连接在电源电路之中，即：

到位继电器的一端以及有极继电器第三触点组之中接点接电源正极，到位继电器的另一端接有极继电器第四触点组之中接点，微型转辙器的端点3接电源负极，微型转辙器的端点1接第三触点组之下接点及第四触点组之上接点，微型转辙器的端点2接第三触点组之上接点及第四触点组之下接点；

所述时间继电器电路（Ⅰ）通过定位\反位表示继电器的触点组串接在电源电路中，即：时间继电器（TJ）的输出端接电源负极，输入端接定位表示继电器触点组之上接点，定位表示继电器触点组之中接点接反位表示继电器触点组之上接点，反位表示继电器触点组之中接点接电源正极，时间继电器（TJ）的触点组串接在有极继电器（DJ）与X4之间；

所述表示电路（Ⅳ）包括第一二极管（Z1）和第二二极管（Z2），第一二极管（Z1）的反向端接X1，正向端接有极继电器（DJ）第二触点组的上触点，第二二极管（Z2）的正向端接X2，反向端接有极继电器（DJ）第二触点组的下触点，有极继电器（DJ）第二触点组的中接点接到位继电器（DDJ）触点组之上接点，到位继电器（DDJ）触点组之中接点接X3，通过触点组中接点的吸起或落下分别将第一二极管（Z1）或第二二极管（Z2）接通、从而带动定位表示继电器接通或反位表示继电器接通；

所述电流表表示电路由第一电阻（R1）构成，第一电阻通过有极继电器（DJ）的第一触点组并接在X1、X2与X4之间，即：第一电阻的一端接X4，另一端接有极继电器（DJ）的第一触点组的中接点，有极继电器（DJ）的第一触点组的上接点接X2，有极继电器（DJ）的第一触点组的下接点接X1，通过有极继电器（DJ）的中接点的吸起或落下接通或切断电流表电路。

2.根据权利要求1所述的铁路沙盘道岔模拟转辙机，其特征在于：所述微型转辙器的端点3与电源负极之间串接有第三电阻（R3）。

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