RU136812U1

RU136812U1 - DEVICE FOR REDUCING MAGNETIC FIELD TENSION

Info

Publication number: RU136812U1
Application number: RU2013140492/11U
Authority: RU
Inventors: Валерий Сергеевич Фадеев; Юрий Васильевич Ободовский; Олег Викторович Штанов; Николай Михайлович Паладин; Григорий Дмитриевич Павлушко; Александр Викторович Конаков; Евгений Николаевич Емельянов
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2014-01-20

Abstract

1. Устройство для снижения напряженности магнитного поля в зазоре образованного концами смежных рельсов изолирующего стыка, включающее корпусные элементы устройства и магнитную систему, состоящую из концов смежных рельсов и постоянного магнита, отличающееся тем, что магнитная система дополнительно содержит два полюсных наконечника, установленных на концах смежных рельсов, и подвижный ферромагнитный элемент, постоянный магнит установлен в зазоре между полюсными наконечниками, ферромагнитный элемент при движении относительно магнита и полюсных наконечников изменяет напряженность магнитного поля в зазоре изолирующего стыка.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство закреплено на концах рельсов с помощью упругих пружин.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полюсные наконечники соединены с помощью накладок, выполненных из немагнитного материала.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижный ферромагнитный элемент выполнен с возможностью неподвижного закрепления.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полюсные наконечники, постоянный магнит, подвижные ферромагнитные элементы находятся в отдельном корпусе, залиты полиуретановой композицией и установлены под подошвой рельсов.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полюса наконечников покрыты эластичным магнитодиэлектрическим материалом.1. A device for reducing the magnetic field in the gap formed by the ends of adjacent rails of the insulating joint, comprising housing elements of the device and a magnetic system consisting of the ends of adjacent rails and a permanent magnet, characterized in that the magnetic system further comprises two pole pieces mounted on the ends of adjacent rails, and a movable ferromagnetic element, a permanent magnet is installed in the gap between the pole pieces, the ferromagnetic element when moving relative to the magnet and pole pieces changes the magnetic field strength in the gap of the insulating joint. 2. The device according to claim 1, characterized in that the device is fixed at the ends of the rails using elastic springs. The device according to claim 1, characterized in that the pole pieces are connected using pads made of non-magnetic material. The device according to claim 1, characterized in that the movable ferromagnetic element is made with the possibility of fixed fixing. The device according to claim 1, characterized in that the pole pieces, a permanent magnet, movable ferromagnetic elements are in a separate housing, filled with a polyurethane composition and installed under the sole of the rails. The device according to claim 1, characterized in that the poles of the tips are covered with elastic magnetodielectric material.

Description

Полезная модель относится к и устройствам, использующим магнитные поля постоянных магнитов на железных дорогах, в частности для снижения напряженности магнитного поля в зазорах рельсовых изолирующих стыков, для снижения скопления металлической стружки и окалины на изолирующих стыках рельсов на электрифицированных участках железной дороги.The invention relates to devices using magnetic fields of permanent magnets on railways, in particular, to reduce the magnetic field strength in the gaps of rail insulating joints, to reduce the accumulation of metal shavings and scale on insulating joints of rails on electrified sections of the railway.

Уровень техники известен из устройства для защиты изоляционного стыка рельсов от скопления металлических частиц на электрифицированных участках железной дороги, включающее комплект постоянных магнитов, при этом комплект постоянных магнитов с магнитной индукцией не менее 0,07 Тл установлен по ходу поезда перед светофором на шейке рельса между головкой и подошвой рельса на длине, равной длине окружности колеса локомотива, начиная от изолированной накладки, соединяющей два рельса (RU №2389843).The prior art is known from a device for protecting an insulating rail joint from accumulation of metal particles on electrified sections of the railway, including a set of permanent magnets, while a set of permanent magnets with magnetic induction of at least 0.07 T is installed along the train in front of the traffic light on the neck of the rail between the head and the sole of the rail at a length equal to the circumference of the locomotive wheel, starting from an insulated pad connecting the two rails (RU No. 2389843).

Недостатком данного устройства является ограниченность использования. Использование устройства по ходу поезда. Установленные магниты с двух сторон изолирующего стыка, увеличивают напряженность магнитного поля в изостыке, что увеличивает вероятность его замыкания металлическими частицами. Постоянные магниты, установленные на рельсе, в месте установки создают мощное магнитное поле, которое со временем увеличивается, это может отрицательно сказаться на работе устройств безопасности АЛСМ и «Клуб». Такие данные об отрицательном воздействии намагниченных участков рельсов на передачу сигналов АЛСМ имеются на форуме СЦБистов (www.scbist.com).The disadvantage of this device is the limited use. Using the device along the train. The installed magnets on both sides of the insulating joint increase the magnetic field strength in the isostike, which increases the likelihood of it being shorted by metal particles. Permanent magnets mounted on the rail at the installation site create a powerful magnetic field, which increases with time, this can adversely affect the operation of the ALSM and Club safety devices. Such data on the negative effect of the magnetized sections of the rails on the transmission of ALSM signals are available on the signaling system forum (www.scbist.com).

Известны устройства, включающее постоянные магниты или электрические магниты, установленные в изолирующем стыке таким образом, что в результате взаимодействия магнитных полей установленных магнитов в пространстве стыка отсутствует магнитное поле. Металлические частицы не притягиваются в зону стыка (EP №1717125). Данное техническое решение принято в качестве прототипаKnown devices that include permanent magnets or electric magnets installed in an insulating joint so that as a result of the interaction of the magnetic fields of the installed magnets in the joint space there is no magnetic field. Metal particles are not attracted to the interface (EP No. 1717125). This technical solution was taken as a prototype.

Устройство сложно в изготовлении и громоздко при установке в изостык, кроме этого электромагниты требуют отдельного питания, что не всегда возможно. Постоянные и переменные магниты производят намагничивание рельса в определенном месте, т.е. устройство обладает тем же недостатком, что и указанное выше.The device is difficult to manufacture and cumbersome when installed in an isostock, in addition, the electromagnets require a separate power supply, which is not always possible. Permanent and variable magnets magnetize the rail in a specific place, i.e. the device has the same drawback as above.

Задачей заявляемого устройства является повышение безопасности движения железнодорожного транспорта.The objective of the claimed device is to increase the safety of railway traffic.

Технический результат достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается: в снижении напряженности магнитного поля в зазоре рельсового изолирующего стыка без использования внешнего источника энергии, в возможности контроля и возможности изменения напряженности магнитного поля в зазоре изолирующего стыка без изменения устройства с минимальными затратами по времени и средств, в возможности быстрой установки устройства в рельсовый изолирующий стык и его настройки на различную магнитную напряженность изолирующего стыка, в возможности быстрой, не требующей большой квалификации настройки устройства при необходимости.The technical result achieved in the process of solving the formulated problem is: to reduce the magnetic field strength in the gap of the rail insulating joint without using an external energy source, to control and to change the magnetic field strength in the gap of the insulating joint without changing the device with minimal time and cost , the ability to quickly install the device in a rail insulating joint and its settings for different magnetic strengths of the insulating joint, in the possibility of quick, low-skill configuration of the device, if necessary.

Указанный технический результат достигается устройством для снижения напряженности магнитного поля в зазоре образованного концами смежных рельсов изолирующего стыка, включающее корпусные элементы устройства и магнитную систему, состоящую из концов смежных рельсов и постоянного магнита, при этом магнитная система дополнительно содержит два полюсных наконечника установленных на концах смежных рельсов и подвижный ферромагнитный элемент, постоянный магнит установлен в зазоре между полюсными наконечниками, ферромагнитный элемент, при движении относительно магнита и полюсных наконечников, изменяют напряженность магнитно поля в зазоре изолирующего стыка. Кроме этого устройство закреплено на концах рельсов с помощью упругих пружин, полюсные наконечники соединены с помощью накладок выполненных из немагнитного материала, подвижный ферромагнитный элемент выполнен с возможностью неподвижного закрепления, полюсные наконечники, постоянный магнит, подвижные ферромагнитные элементы находятся в отдельном корпусе, залиты полиуретановой композицией и установлены под подошвой рельсов, полюса наконечников покрыты эластичным магнитодиэлектрическим материалом.The specified technical result is achieved by a device for reducing the magnetic field strength in the gap formed by the ends of adjacent rails of an insulating joint, including the housing elements of the device and a magnetic system consisting of the ends of adjacent rails and a permanent magnet, while the magnetic system additionally contains two pole pieces mounted on the ends of adjacent rails and a movable ferromagnetic element, a permanent magnet is installed in the gap between the pole pieces, a ferromagnetic element, etc. movement relative to the magnet and pole pieces, alter the magnetic field in the gap of the insulating joint. In addition, the device is fixed to the ends of the rails using elastic springs, the pole pieces are connected using plates made of non-magnetic material, the movable ferromagnetic element is made with the possibility of fixed fixing, the pole pieces, a permanent magnet, the movable ferromagnetic elements are in a separate case, filled with a polyurethane composition and installed under the sole of the rails, the tips of the tips are covered with elastic magnetodielectric material.

На фиг. 1 где изображена принципиальная схема устройства.In FIG. 1 which shows a schematic diagram of a device.

Устройство для снижения напряженности магнитного поля в зазоре образованного концами смежных рельсов изолирующего стыка состоит, корпусные элементы устройства: наполнитель 1, кожух 2, основание 3 и магнитной системы, состоящей из концов смежных рельсов 4, постоянного магнита 5, полюсных наконечников 6 установленных на концах смежных рельсов 4, подвижного ферромагнитного элемента 7, постоянный магнит 5 установлен в зазоре между полюсными наконечниками 6, ферромагнитный элемент 7, при движении относительно магнита 4 и полюсных наконечников 6, изменяют напряженность магнитно поля в зазоре 8 изолирующего стыка. Устройство закреплено на концах рельсов 4 с помощью упругих пружин 9 под подошвой 4.1 рельсов 4. Полюсные наконечники 6 соединены с помощью накладок (на фиг. не показаны) выполненных из немагнитного материала, подвижный ферромагнитный элемент 7 перемещается и фиксируется в определенном месте с помощь фиксатора 10, полюсные наконечники 6, постоянный манит 5, подвижный ферромагнитный элемент 7 находятся в отдельном кожухе 2 залиты наполнителем 1. Полюса 6.1 наконечников 6 покрыты эластичным магнитодиэлектрическим материалом 11.A device for reducing the magnetic field in the gap formed by the ends of adjacent rails of the insulating joint consists of housing elements of the device: filler 1, casing 2, base 3 and a magnetic system consisting of the ends of adjacent rails 4, a permanent magnet 5, pole pieces 6 installed at the ends of adjacent rails 4, a movable ferromagnetic element 7, a permanent magnet 5 is installed in the gap between the pole pieces 6, the ferromagnetic element 7, when moving relative to the magnet 4 and the pole pieces 6, and change the magnetic field strength in the gap 8 of the insulating junction. The device is fixed at the ends of the rails 4 using elastic springs 9 under the sole 4.1 of the rails 4. The pole lugs 6 are connected using plates (not shown in Fig.) Made of non-magnetic material, the movable ferromagnetic element 7 is moved and fixed in a specific place using the latch 10 , pole pieces 6, permanent beckon 5, movable ferromagnetic element 7 are located in a separate casing 2 filled with filler 1. The poles 6.1 of the tips 6 are covered with elastic magnetodielectric material 11.

Устройство было апробировано на ДВЖД на участке Пивань-Селихино на изолирующем стыке. В исходном состоянии в зазоре 8 образованном головкой 4.3 рельсов 4, шейкой 4.2 рельсов 4 и подошвой 4.1 рельсов 4 имелось магнитное моле с напряженностью H_c=54 мТл. По нормативным документам, магнитная напряженность поля не должна превышать величину 10 мТл. Как правило, она значительно больше, по нашим наблюдениям может достигать значений, равных 60 мТл. В районе зазора изолирующего стыка с помощью устройства, в зазоре был создан магнитный поток противоположной направленности магнитному потоку изолирующего стыка. В изолирующем стыке образовалось магнитное поле противоположной направленности равное H_c=14 мТл, т.е. при помощи постоянного магнита, установленного в зазоре, образованном двумя полюсными наконечниками, закрепленными на концах смежных рельсов со стороны подошвы рельса, было создано поле, превышающее по абсолютному значению магнитное поле изолирующего стыка. Затем, при контроле напряженности магнитного поля устройством по патенту RU №2444024, с помощью подвижного ферромагнитного элемента снизили напряженность практически до нуля. Стрелка контрольного устройства приняло положение параллельно зазору. Изменение напряженности магнитного потока в зазоре изолирующего стыка контролировали в течении месяца. Превышение нормативного значения напряженности магнитного поля не произошло. Скопления металлической стружки в зазоре и вокруг изолирующего стыка не обнаружено. Нарушения систем безопасности и связи подвижного состава не отмечалось. Испытания продолжаются.The device was tested at the Far Eastern Railways in the section of Pivan-Selikhino at the insulating junction. In the initial state, in the gap 8 formed by the head 4.3 of the rails 4, the neck 4.2 of the rails 4 and the sole 4.1 of the rails 4 there was a magnetic mole with a strength H _c = 54 mT. According to regulatory documents, the magnetic field strength should not exceed 10 mT. As a rule, it is much larger; according to our observations, it can reach values of 60 mT. In the region of the gap of the insulating joint using the device, a magnetic flux of opposite direction to the magnetic flux of the insulating joint was created in the gap. A magnetic field of opposite direction formed in the insulating junction equal to H _c = 14 mT, i.e. with the help of a permanent magnet installed in the gap formed by two pole pieces fixed at the ends of adjacent rails from the side of the rail sole, a field was created that exceeded the absolute value of the magnetic field of the insulating joint. Then, when controlling the magnetic field by the device according to the patent RU No. 2444024, using a movable ferromagnetic element, the tension was reduced to almost zero. The arrow of the control device has taken a position parallel to the gap. The change in magnetic flux in the gap of the insulating junction was monitored for a month. Exceeding the standard value of the magnetic field did not happen. No accumulation of metal chips in the gap and around the insulating joint was found. Violations of the safety systems and communications of the rolling stock were not noted. The tests are ongoing.

Claims

1. A device for reducing the magnetic field in the gap formed by the ends of adjacent rails of the insulating joint, comprising housing elements of the device and a magnetic system consisting of the ends of adjacent rails and a permanent magnet, characterized in that the magnetic system further comprises two pole pieces mounted on the ends of adjacent rails, and a movable ferromagnetic element, a permanent magnet is installed in the gap between the pole pieces, the ferromagnetic element when moving relative to the magnet and pole pieces changes the magnetic field strength in the gap of the insulating junction.

2. The device according to claim 1, characterized in that the device is mounted on the ends of the rails using elastic springs.

3. The device according to claim 1, characterized in that the pole pieces are connected using pads made of non-magnetic material.

4. The device according to claim 1, characterized in that the movable ferromagnetic element is made with the possibility of fixed fastening.

5. The device according to claim 1, characterized in that the pole pieces, a permanent magnet, movable ferromagnetic elements are in a separate housing, filled with a polyurethane composition and installed under the sole of the rails.

6. The device according to claim 1, characterized in that the poles of the tips are covered with elastic magnetodielectric material.