RU209408U1

RU209408U1 - IMPROVED ROLLING STOCK CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU209408U1
Application number: RU2021131749U
Authority: RU
Inventors: Алексей Станиславович Ершов; Валерий Викторович Васин; Евгений Николаевич Емельянов; Евгения Александровна Ершова
Original assignee: Евгения Александровна Ершова
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2022-03-16

Abstract

Полезная модель относится к средствам обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте, а именно для электронного взаимодействия с приборами у дежурного по станции и с аппаратурой управления входного светофора, который разрешает или запрещает поезду следовать с перегона на станцию в зависимости от состояния электрической цепи устройства.Задачей заявляемого УКСПС является повышение надежности устройства с максимальным использованием имеющихся в составе устройства элементов конструкции при обеспечении всех нормативных требований к условиям его срабатывания.Технический результат достигается устройством контроля схода подвижного состава усовершенствованным, содержащим установленные внутри и снаружи рельсовой железнодорожной колеи датчики, соединенные в единую электрическую цепь, установленные на платформе и закрепленные на ней с помощью кронштейнов, датчики выполнены в виде единого целого электропроводящего элемента с одним горизонтальным участком и двумя вертикальными участками с зонами предполагаемого разрушения, сформированными концентраторами напряжений посредством отверстий для разрушения датчика от воздействия усилий сверхнормированных величин в вертикальном и/или горизонтальном направлениях, платформа выполнена из диэлектрического материала и расположена в межшпальном пространстве с возможностью крепления к шпалам, отличающееся тем, что датчики имеют горизонтальный участок длиной 430-434 мм, а межосевое расстояние между ближним к рельсу датчиком внутри колеи и датчиком снаружи колеи составляет 685-689 мм.The utility model relates to means of ensuring safety in railway transport, namely, for electronic interaction with devices at the station attendant and with the control equipment of the input traffic light, which allows or prohibits the train from moving to the station, depending on the state of the electrical circuit of the device. is to increase the reliability of the device with the maximum use of the structural elements included in the device while ensuring all the regulatory requirements for the conditions of its operation. on the platform and fixed on it with the help of brackets, the sensors are made in the form of a single whole electrically conductive element with one horizontal section and two vertical sections with a zone of the intended destruction, formed by stress concentrators by means of holes for the destruction of the sensor from the impact of forces of excess values in the vertical and / or horizontal directions, the platform is made of a dielectric material and is located in the intersleeper space with the possibility of attachment to the sleepers, characterized in that the sensors have a horizontal section of length 430-434 mm, and the center distance between the sensor closest to the rail inside the track and the sensor outside the track is 685-689 mm.

Description

Полезная модель относится к средствам обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте, а именно для электронного взаимодействия с приборами у дежурного по станции и с аппаратурой управления входного светофора, который разрешает или запрещает поезду следовать с перегона на станцию в зависимости от состояния электрической цепи устройства.The utility model relates to railway transport safety equipment, namely, for electronic interaction with devices at the station attendant and with the control equipment of the input traffic light, which allows or prohibits the train from moving to the station depending on the state of the electrical circuit of the device.

Технический уровень заявляемого технического решения известен из устройства контроля схода подвижного состава (УКСПС), содержащего платформу с установленными на ней элементами, перемычки к концевым кабельным муфтам, датчики снаружи и внутри рельсовой колеи, подрельсовые связи. Соединение элементов в контрольную электрическую цепь выполнено болтовыми виброустойчивыми соединениями. Платформа выполнена сборно-разборной из двух частей с соотношением их длин равного 2,4:1,7 из токонепроводящего материала. Платформа крепится к шпале. Датчики выполнены в виде единого целого элемента из токопроводящего материала и имеют концентраторы напряжения для разрушения в виде отверстий при воздействии ударной нагрузки определенной величины (патент РФ №86546, опубликованный 10.09.2009).The technical level of the proposed technical solution is known from the rolling stock derailment control device (UKSPS), which contains a platform with elements installed on it, jumpers to cable terminations, sensors outside and inside the rail track, under-rail connections. The connection of the elements in the control electrical circuit is made by bolted vibration-resistant connections. The platform is made collapsible from two parts with a ratio of their lengths equal to 2.4:1.7 from a non-conductive material. The platform is attached to the sleeper. The sensors are made in the form of a single whole element of a conductive material and have voltage concentrators for destruction in the form of holes when exposed to a shock load of a certain magnitude (RF patent No. 86546, published on September 10, 2009).

Известно устройство контроля схода подвижного состава повышенной надежности, содержащее установленные внутри и снаружи рельсовой колеи датчики, соединенные в единую электрическую цепь с подключением к кабельным концевым муфтам, установленные на платформе и закрепленные на ней с помощью кронштейнов, датчики выполнены из токопроводящего материала в виде единого целого элемента, имеют конструктивно исполненные участки с зонами предполагаемого разрушения при сверхнормируемых усилиях нагружения, платформа расположена в межшпальном пространстве с возможностью крепления к шпалам, выполнена из токонепроводящего и влагостойкого материала, соединения датчиков в единую электрическую цепь устройства выполнены по принципу дублирования параллельными ветвями электрической цепи, датчик имеет один горизонтальный участок и два вертикальных участка с зонами предполагаемого разрушения на каждом участке, зоны предполагаемого разрушения сформированы концентраторами напряжений посредством отверстий, обеспечивают разрушение датчика от воздействия усилий нагружения превышающих нормированные значения в вертикальном и/или горизонтальном направлениях, соединение датчиков между собой имеет параллельную электрическую ветвь, в которую входят два кронштейна с болтовыми соединениями и кронштейновый проводник короткий, соединение крайнего внутри рельсовой колеи датчика с датчиком снаружи рельсовой колеи выполнено подрельсовым проводником и параллельной электрической ветвью, в параллельную электрическую ветвь входят два кронштейна с болтовыми соединениями и кронштейновый проводник длинный, соединение датчика с кабельной концевой муфтой выполнено концевым проводником, концевой проводник имеет параллельную электрическую ветвь, в которую входят один кронштейн с болтовыми соединениями и дополнительный концевой проводник, дополнительный концевой проводник подключен к кронштейну болтовым соединением в месте крепления кронштейна к платформе, горизонтальный участок датчика имеет два отверстия, по одному отверстию над каждым вертикальным участком датчика, каждое из отверстий формирует два концентратора напряжений для разрушения при вертикальном направлении усилия нагружения, каждый вертикальный участок датчика имеет одно отверстие, отверстие формирует два концентратора напряжений для разрушения при горизонтальном направлении усилия нагружения. (патент РФ №180712, опубликованный 21.06.2018).A device for monitoring the derailment of rolling stock of increased reliability is known, containing sensors installed inside and outside the rail track, connected in a single electrical circuit with connection to cable terminations, installed on the platform and fixed on it with brackets, the sensors are made of conductive material in the form of a single unit element, have structurally executed sections with zones of supposed destruction under supernormal loading forces, the platform is located in the intersleeper space with the possibility of attaching to the sleepers, is made of a non-conductive and moisture-resistant material, the sensors are connected to a single electrical circuit of the device by the principle of duplication by parallel branches of the electrical circuit, the sensor has one horizontal section and two vertical sections with zones of supposed destruction in each section, the zones of supposed destruction are formed by stress concentrators through holes, providing damage of the sensor from the impact of loading forces exceeding the rated values in the vertical and/or horizontal directions, the connection of the sensors to each other has a parallel electrical branch, which includes two brackets with bolted connections and a short bracket conductor, the connection of the extreme sensor inside the rail track with the sensor outside the rail the track is made with a rail conductor and a parallel electrical branch, the parallel electrical branch includes two brackets with bolted connections and a long bracket conductor, the connection of the sensor with the cable end sleeve is made with an end conductor, the end conductor has a parallel electrical branch, which includes one bracket with bolted connections and additional end conductor, additional end conductor is bolted to the bracket at the place where the bracket is attached to the platform, the horizontal section of the sensor has two holes, one distance above each vertical section of the sensor, each of the holes forms two stress concentrators for destruction in the vertical direction of the loading force, each vertical section of the sensor has one hole, the hole forms two stress concentrators for destruction in the horizontal direction of the loading force. (RF patent No. 180712, published on 06/21/2018).

Данные устройства обладают следующими недостатками, влияющими на надежность и, как следствие, безопасность движения железнодорожного транспорта.These devices have the following disadvantages that affect the reliability and, consequently, the safety of railway traffic.

Недостаток устройств заключается в том, что датчики, расположенные у рельс с внутренней стороны, установлены слишком близко к рельсу. То есть базовое расстояние от торцевой части датчика УКСПС до внутренней грани рельса всего 90±2 мм. При этом не учтена возможность установки устройства контроля схода в кривых участках пути, где базовое расстояние должно быть больше, так как при прохождении кривого участка колеса смещаются ближе к наружному рельсу, а колея в кривом участке больше. И, как следствие, колесо может зацепить торец датчика и разрушить его, что вызовет ложное срабатывание контрольной электрической цепи.The disadvantage of the devices is that the sensors located at the rail on the inside are installed too close to the rail. That is, the base distance from the end part of the UKSPS sensor to the inner edge of the rail is only 90 ± 2 mm. At the same time, the possibility of installing a derailment control device in curved sections of the track, where the base distance should be larger, is not taken into account, since when passing through a curved section, the wheels move closer to the outer rail, and the track in the curved section is larger. And, as a result, the wheel can catch the end of the sensor and destroy it, which will cause a false operation of the control electrical circuit.

Задачей заявляемого УКСПС является повышение надежности устройства с максимальным использованием имеющихся в составе устройства элементов конструкции при обеспечении всех нормативных требований к условиям его срабатывания.The task of the proposed UKSPS is to increase the reliability of the device with the maximum use of structural elements present in the device while ensuring all regulatory requirements for the conditions of its operation.

Технический результат достигается устройством контроля схода подвижного состава усовершенствованным, содержащем установленные внутри и снаружи рельсовой железнодорожной колеи датчики, соединенные в единую электрическую цепь, установленные на платформе и закрепленные на ней с помощью кронштейнов, датчики выполнены в виде единого целого электропроводящего элемента с одним горизонтальным участком и двумя вертикальными участками с зонами предполагаемого разрушения, сформированными концентраторами напряжений посредством отверстий для разрушения датчика от воздействия усилий сверхнормированных величин в вертикальном и/или горизонтальном направлениях, платформа выполнена из диэлектрического материала и расположена в межшпальном пространстве с возможностью крепления к шпалам, отличающееся тем, что датчики имеют горизонтальный участок длиной 430-434 мм, а межосевое расстояние между ближним к рельсу датчиком внутри колеи и датчиком снаружи колеи составляет 685-689 мм.The technical result is achieved by an improved device for monitoring the derailment of rolling stock, containing sensors installed inside and outside the rail track, connected into a single electrical circuit, installed on the platform and fixed on it with the help of brackets, the sensors are made in the form of a single whole electrically conductive element with one horizontal section and two vertical sections with zones of supposed destruction formed by stress concentrators by means of holes for the destruction of the sensor from the impact of forces of excess values in the vertical and / or horizontal directions, the platform is made of a dielectric material and is located in the intersleeper space with the possibility of attachment to the sleepers, characterized in that the sensors have a horizontal section 430-434 mm long, and the center distance between the sensor closest to the rail inside the track and the sensor outside the track is 685-689 mm.

Полезная модель поясняется чертежами на фиг. 1 и 2.The utility model is illustrated by drawings in FIG. 1 and 2.

На фиг. 1 показан общий вид УКСПС, единая электрическая цепь которого состоит из установленных на платформе из диэлектрического материала 1 внутри и снаружи рельсовой колеи 3 датчиков 2 с электрическими соединениями между собой.In FIG. 1 shows a general view of the UKSPS, a single electrical circuit which consists of sensors 2 installed on a platform of dielectric material 1 inside and outside the rail track 3 with electrical connections between them.

Согласно фиг. 2 каждый датчик имеет горизонтальный участок 4 и два вертикальных участка 5. На горизонтальном участке датчика имеются две зоны предполагаемого разрушения датчика при вертикальном направлении усилия нагружения, характеризующиеся наличием концентраторов напряжений в виде отверстия 6, по одному отверстию над каждым вертикальным участком датчика. На каждом из двух вертикальных участках датчика имеется зона предполагаемого разрушения датчика при горизонтальном направлении усилия нагружения, характеризующаяся наличием концентратора напряжений в виде отверстия 7. УКСПС располагают в железнодорожной колее так, чтобы каждый из рельсов был расположен между внешним датчиком и внутренним датчиком с заданным расстоянием от торца верхнего участка датчика до торца головки рельса. На фиг. 2 представлен фрагмент УКСПС, поясняющий расположение датчиков внешнего 2.1 и внутреннего 2.2 относительно левого рельса (для правого рельса порядок расположения датчиков аналогичен).According to FIG. 2, each sensor has a horizontal section 4 and two vertical sections 5. On the horizontal section of the sensor, there are two zones of supposed destruction of the sensor in the vertical direction of the loading force, characterized by the presence of stress concentrators in the form of a hole 6, one hole above each vertical section of the sensor. Each of the two vertical sections of the sensor has a zone of supposed destruction of the sensor in the horizontal direction of the loading force, characterized by the presence of a stress concentrator in the form of a hole 7. The UKSPS is located in the railway track so that each of the rails is located between the outer sensor and the inner sensor with a given distance from end of the upper section of the sensor to the end of the rail head. In FIG. 2 shows a fragment of the UKSPS, explaining the location of the sensors of the external 2.1 and internal 2.2 relative to the left rail (for the right rail, the order of location of the sensors is similar).

Надежная работа устройства состоит в следующем. Нормальная ширина колеи 1520 мм относится к прямым участкам и кривым участкам радиусом 350 м. В кривых участках радиусом от 349 до 300 м ширина колеи составляет 1530 мм, а при радиусах кривых менее 300 м - 1535 мм. При этом допускается отклонение колеи в диапазоне от 1512 до 1548 мм. В случае, если ширина колеи больше 1520 мм, то при движении подвижного состава колесные пары смещаются в горизонтальном направлении поперек колеи колебательно от рельса к рельсу. При этом, одно колесо пары прижимается гребнем к рельсу, а гребень противоположного колеса смещается от рельса на определенное расстояние. Если учесть, что ширина гребня колеса равна примерно 40 мм, а нормативное увеличение колеи может составить до 30 мм, то согласно фиг. 2 длина горизонтальных участков датчиков была выбрана равной 430-434 мм, при этом межосевое расстояние между датчиками внутренним 2.2 и внешним 2.1 составит 685-689 мм, что обеспечит нормативное расстояние 90-100 мм (в любом случае между гребнем колеса и датчиком должен быть гарантированный зазор) между торцом горизонтального участка датчика, расположенного внутри колеи и торцом головки рельса. Соответственно, расстояние между торцом горизонтального участка внешнего датчика и торцом головки рельса составит 40-90 мм, так как максимально ширина рельсовой колеи равна 1548 мм, что на 28 мм больше номинального значения ширины рельсовой колеи. Поэтому при установке УКСПС должен обеспечиваться гарантированный зазор между наружным датчиком.Reliable operation of the device is as follows. The normal gauge of 1520 mm refers to straight sections and curved sections with a radius of 350 m. In curved sections with a radius of 349 to 300 m, the gauge is 1530 mm, and with curve radii less than 300 m - 1535 mm. In this case, the gauge deviation is allowed in the range from 1512 to 1548 mm. If the track width is more than 1520 mm, then when the rolling stock is moving, the wheel pairs are displaced in a horizontal direction across the track, oscillatingly from rail to rail. In this case, one wheel of the pair is pressed against the rail by the crest, and the crest of the opposite wheel is displaced from the rail by a certain distance. Considering that the width of the wheel flange is about 40 mm, and the standard increase in track can be up to 30 mm, then according to Fig. 2, the length of the horizontal sections of the sensors was chosen to be 430-434 mm, while the center distance between the sensors internal 2.2 and external 2.1 will be 685-689 mm, which will provide a standard distance of 90-100 mm (in any case, there must be a guaranteed distance between the wheel flange and the sensor). gap) between the end face of the horizontal section of the sensor located inside the track and the end face of the rail head. Accordingly, the distance between the end of the horizontal section of the external sensor and the end of the rail head will be 40-90 mm, since the maximum rail track width is 1548 mm, which is 28 mm more than the nominal value of the rail track width. Therefore, when installing UKSPS, a guaranteed gap between the external sensor must be provided.

В результате проведения конструкторских и технологических работ разработана конструкторско-технологическая документация для производства усовершенствованного устройства контроля схода подвижного состава, а эксплуатационные испытания образцов данного УКСПС в условиях железных дорог РФ подтвердили его соответствие требованиям документации «Технические требования к УКСПС ЭТТ.000.00.01 от 23.11.2016».As a result of design and technological work, design and technological documentation was developed for the production of an improved derailment control device, and operational tests of samples of this UKSPS in the conditions of Russian railways confirmed its compliance with the requirements of the documentation “Technical requirements for UKSPS ETT.000.00.01 dated 23.11. 2016".

Claims

Improved rolling stock derailment monitoring device, containing sensors installed inside and outside the rail track, connected in a single electrical circuit, installed on the platform and fixed on it with brackets, the sensors are made in the form of a single whole electrically conductive element with one horizontal section and two vertical sections with zones of supposed destruction formed by stress concentrators by means of holes for sensor destruction from the impact of forces of excess values in the vertical and / or horizontal directions, the platform is made of a dielectric material and is located in the intersleeper space with the possibility of attachment to the sleepers, characterized in that the sensors have a horizontal section 430-434 mm long, and the center distance between the sensor closest to the rail inside the track and the sensor outside the track is 685-689 mm.