RU2370393C1

RU2370393C1 - Path-control transducer

Info

Publication number: RU2370393C1
Application number: RU2008100755/11A
Authority: RU
Inventors: Игорь Германович Тильк (RU); Игорь Германович Тильк; Борис Сергеевич Сергеев (RU); Борис Сергеевич Сергеев; Вадим Вадимович Ляной (RU); Вадим Вадимович Ляной; Михаил Алексеевич Кривда (RU); Михаил Алексеевич Кривда
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника")
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2009-10-20

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention is related to track devices that interact with train and are actuated by means of magnetic facilities, when it is necessary to register moment of wheelset travelling in specified section of track. Device comprises rectangular magnetic core with induction coil wound on it, which is installed between internal journals of rail track rails, source of AC voltage, resistor and converter of analog signal into logical one, connected to induction coil. Between ends of rectangular magnetic core and internal journals of rail track rails, there are inserts installed made of ferrorubber.

EFFECT: improved reliability of path-control transducer operation.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к организации и управлению движением поездов, а именно к путевым устройствам, взаимодействующим с поездом и приводимым в действие с помощью магнитных средств, когда необходимо зафиксировать момент проследования колесной пары по заданном участку пути.The invention relates to the organization and control of the movement of trains, and in particular to track devices that interact with the train and are driven by magnetic means, when it is necessary to fix the moment the wheelset is tracked over a given section of the track.

Известны путевые датчики, у которых сигнал фиксации проследования подвижного состава вырабатывается за счет просадки рельса относительно бетонного основания при движении колесной пары вагона над датчиком (Бухгольц В.П., Красовский Г.А, Штанке А.Э. Путевые датчики подвижного состава на рельсовом транспорте. - М.: Транспорт, 1976. - С.31, рис.6). Недостатком этого устройства является зависимость его функционирования от массы вагона, следующего над датчиком, а также высокая стоимость и низкая эксплуатационная надежность, что обусловлено необходимостью введения бетонного основания.Track sensors are known in which the signal of the tracking of the rolling stock is generated due to the subsidence of the rail relative to the concrete base when the wheelset of the car moves above the sensor (Bukhgolts V.P., Krasovsky G.A., Shtanke A.E. Track sensors of rolling stock on rail transport . - M .: Transport, 1976. - P.31, Fig. 6). The disadvantage of this device is the dependence of its functioning on the mass of the car following the sensor, as well as the high cost and low operational reliability, which is due to the need to introduce a concrete base.

Лучшими характеристиками обладают путевые датчики, основанные на прогибе рельса от воздействия массы движущегося вагона, у которых отсутствует бетонное основание (Бухгольц В.П., Красовский Г.А, Штанке А.Э. Путевые датчики подвижного состава на рельсовом транспорте. - М.: Транспорт, 1976. - С.39, рис.13). Недостатком этого устройства является значительная зависимость его функционирования от массы вагона, следующего над датчиком.Track sensors based on rail deflection due to the influence of the mass of a moving wagon, which lack a concrete base (Bukhgolts V.P., Krasovsky G.A., Shtanke A.E., Track gauges of rolling stock on rail transport.) Possess the best characteristics. Transport, 1976. - P.39, Fig. 13). The disadvantage of this device is the significant dependence of its functioning on the mass of the car following the sensor.

Известны также путевые датчики, у которых отсутствует зависимость их функционирования от массы движущегося вагона, а принцип действия основан на изменении электромагнитных параметров измерительной цепи при наличии или отсутствии над датчиком реборды колесной пары вагона (Щиголев С.А., Сергеев Б.С. Анализ работы электромагнитного путевого датчика ДПЭП. // Электротехника. - 2000. - №7. - С.41, рис.1). В этом устройстве фиксация факта проследования элементов подвижного состава осуществляется путем регистрации прохождения над путевым датчиком реборды одного колеса колесной пары вагона. Это является недостатком путевого датчика, так как это обусловливает появление сбоев в работе датчика за счет его ложного срабатывания при движении, например модерона, и работе путейцев с ломом или лопатой.Track sensors are also known which have no dependence on their functioning on the mass of a moving car, and the principle of operation is based on a change in the electromagnetic parameters of the measuring circuit in the presence or absence of a wheel pair of a car over the sensor (Schigolev S.A., Sergeev B.S. Analysis of work electromagnetic track sensor DPEP. // Electrical Engineering. - 2000. - No. 7. - P.41, Fig. 1). In this device, the fact of the investigation of the elements of the rolling stock is recorded by registering the passage over the track sensor of the flanges of one wheel of a car wheel pair. This is a disadvantage of the travel sensor, as this leads to malfunctions of the sensor due to its false operation during movement, such as modernization, and the work of the railway with a crowbar or shovel.

Целью изобретения является повышение надежности работы путевого датчика.The aim of the invention is to increase the reliability of the track sensor.

Указанная цель достигается тем, что по п.1 формулы изобретения в путевой датчик введены прокладки из феррорезины, по п.2 в путевой датчик введены болтовые соединения, а по п.3 в путевой датчик введены пружинные шайбы с одним или несколькими витками.This goal is achieved by the fact that according to claim 1 of the invention, ferro-rubber gaskets are inserted into the track sensor, bolt connections are introduced into the track sensor, and spring washers with one or several turns are inserted into the track sensor according to claim 3.

Сущность изобретения по п.1 формулы изобретения заключается в том, что введенные прокладки из феррорезины установлены между торцами прямоугольного магнитопровода и внутренними шейками рельсов рельсовой колеи, по п.2 торцы прямоугольного магнитопровода прикреплены к шейкам рельсов через сквозные отверстия при помощи введенных болтов болтовых соединений, а по п.3 пружинные шайбы расположены между головками болтов болтовых соединений и наружными шейками рельсов.The invention according to claim 1 of the invention lies in the fact that the introduced gaskets made of ferro-rubber are installed between the ends of the rectangular magnetic circuit and the inner necks of the rails of the rail gauge, according to claim 2, the ends of the rectangular magnetic circuit are attached to the necks of the rails through the through holes using the inserted bolts of bolted connections, and according to claim 3, spring washers are located between the bolt heads of the bolted joints and the outer rails of the rails.

На чертеже изображена схема путевого датчика.The drawing shows a diagram of a track sensor.

Путевой датчик состоит из магнитопровода 1 с расположенной на нем катушкой индуктивности 2. Торцы магнитопровода 1 через прокладки 3 и 4 из феррорезины соприкасаются с внутренними шейками правого 5 и левого 6 рельсов рельсовой колеи соответственно. Кроме того, торцы магнитопровода 1 закрепляются при помощи болтов 7 и 8 болтовых соединений, через сквозные отверстия прикреплены к левому 5 и правому 6 рельсам. Между головками болтов 7 и 8 и внешними шейками левого 5 и правого 6 рельсов установлены пружинные шайбы 9 и 10 с одним или несколькими витками. На рельсах 5 и 6 показано условное расположение колесной пары 11 вагона, когда над датчиком находится (движется) подвижной состав. Катушка индуктивности 2 через последовательно включенный резистор 12 подключена к источнику переменного напряжения 13, а параллельно резистору 12 подключен преобразователь 14 аналогового сигнала в логический.The track sensor consists of a magnetic circuit 1 with an inductor 2 located on it. The ends of the magnetic circuit 1 through gaskets 3 and 4 of ferro-rubber are in contact with the inner necks of the right 5 and left 6 rail track rails, respectively. In addition, the ends of the magnetic circuit 1 are fixed using bolts 7 and 8 of bolted connections, through the through holes are attached to the left 5 and right 6 rails. Between the bolt heads 7 and 8 and the outer necks of the left 5 and right 6 rails, spring washers 9 and 10 with one or more turns are installed. On the rails 5 and 6, the conditional arrangement of the wagon wheel pair 11 is shown when the rolling stock is (moving) above the sensor. The inductor 2 through a series-connected resistor 12 is connected to an AC voltage source 13, and an analog to logic converter 14 is connected in parallel to the resistor 12.

Путевой датчик работает следующим образом.Track sensor works as follows.

При наличии колесной пары на рельсах 5 и 6 и над магнитопроводом 1 с катушкой индуктивности 2 величина тока в этой катушке определяется полным магнитным сопротивлением магнитной цепи, состоящей из последовательного соединения ферромагнитных масс магнитопровода 1, прокладок из феррорезины 3 и 4, рельсов 5 и 6 и колесной пары 11. Образующийся при этом магнитный поток показан на чертеже пунктирной линией со стрелками.If there is a pair of wheels on rails 5 and 6 and above the magnetic circuit 1 with an inductor 2, the current in this coil is determined by the total magnetic resistance of the magnetic circuit, consisting of a series connection of the ferromagnetic masses of magnetic circuit 1, gaskets made of ferro-rubber 3 and 4, rails 5 and 6 and wheelset 11. The resulting magnetic flux is shown in the drawing by a dashed line with arrows.

Очевидно, что чем меньше сопротивление магнитной цепи, тем больше будет ток, протекающий через резистор 12. Так как магнитное сопротивление прокладок из феррорезины 3 и 4 достаточно мало, то влияние эксплуатационных изменений расстояния между рельсами 5 и 6 на работу путевого датчика будет минимизировано. Одновременно с этим для обеспечения более «мягкого» механического соединения рельсов 5 и 6 с магнитопроводом 1 служат пружинные шайбы 9 и 10.Obviously, the lower the resistance of the magnetic circuit, the greater the current flowing through the resistor 12. Since the magnetic resistance of the gaskets made of ferro-rubber 3 and 4 is quite small, the effect of operational changes in the distance between the rails 5 and 6 on the operation of the track sensor will be minimized. At the same time, to ensure a more “soft” mechanical connection of the rails 5 and 6 with the magnetic circuit 1, spring washers 9 and 10 are used.

Отсутствие колесной пары 11 над рельсами 5 и 6 приводит к увеличению сопротивления магнитной цепи. Это обусловит уменьшение тока, вырабатываемого генератором 13 и протекающего через резистор 12, что вызовет изменение входного электрического сигнала преобразователя 14 и получение соответствующего уровня измененного логического сигнала на его выходе.The absence of the wheelset 11 above the rails 5 and 6 leads to an increase in the resistance of the magnetic circuit. This will lead to a decrease in the current generated by the generator 13 and flowing through the resistor 12, which will cause a change in the input electrical signal of the converter 14 and the corresponding level of the changed logical signal at its output.

Таким образом, движение колесных пар над зоной действия датчика приводит к изменению магнитного сопротивления магнитной цепи и, как следствие, к изменению тока, протекающего через резистор 12, что фиксируется преобразователем 14 аналогового сигнала в логический. Выходной сигнал преобразователя 14 поступает в соответствующие устройства счета осей для определения признаков свободности или занятости контролируемого участка пути или передачи сигнала в другие устройства, контролирующие число осей подвижного состава.Thus, the movement of wheel pairs over the sensor’s operating area leads to a change in the magnetic resistance of the magnetic circuit and, as a result, to a change in the current flowing through the resistor 12, which is detected by the analog to logic converter 14. The output signal of the Converter 14 is supplied to the respective axle counting devices to determine the signs of free or busy control of the track section or to transmit the signal to other devices that control the number of axles of the rolling stock.

Как видно из схемы (см. чертеж), в полном сопротивлении магнитной цепи устройства воздушный зазор заменен прокладками из феррорезины 3 и 4.As can be seen from the diagram (see drawing), in the total resistance of the magnetic circuit of the device, the air gap is replaced by gaskets made of ferro-rubber 3 and 4.

При движении подвижного состава по рассматриваемому участку пути или при проведении путеремонтных работ происходит изменение расстояния между рельсами 5 и 6. Это обусловит изменение длины зазора между торцами магнитопровода 1 и внутренними шейками рельсов 5 и 6, что вызовет изменение магнитного сопротивления магнитной цепи путевого датчика и приведет к сбоям в его работе. Для компенсации изменений длины зазоров служат прокладки из упругой феррорезины 3 и 4, которые уменьшают изменения магнитного сопротивления и снижают зависимость величины индуктивности катушки 2 от взаиморасположения рельсов 5 и 6 относительно друг друга, чем повышается надежность работы датчика. Соединение торцов магнитопровода 1 при помощи болтов 7 и 8 с рельсами 5 и 6 фиксирует привязку магнитопровода 1 к рельсам 7 и 8, что исключает зависимость уровня выходного сигнала датчика от перемещения рельсов относительно пшальной решетки. Для обеспечения большей механической «мягкости» соединения рельсов 5 и 6 с магнитопроводом 1 служат пружинные шайбы 9 и 10, которые могут иметь один или несколько витков.When the rolling stock moves along the considered section of the track or during overhaul, the distance between the rails 5 and 6 changes. This will cause a change in the length of the gap between the ends of the magnetic circuit 1 and the inner necks of the rails 5 and 6, which will cause a change in the magnetic resistance of the magnetic circuit of the track sensor and to failures in his work. To compensate for changes in the length of the gaps, gaskets made of elastic ferro-rubber 3 and 4 are used, which reduce the changes in magnetic resistance and reduce the dependence of the inductance of coil 2 on the relative position of rails 5 and 6 relative to each other, which increases the reliability of the sensor. The connection of the ends of the magnetic circuit 1 by means of bolts 7 and 8 with the rails 5 and 6 fixes the binding of the magnetic circuit 1 to the rails 7 and 8, which eliminates the dependence of the output signal level of the sensor on the movement of the rails relative to the sowing grid. To ensure greater mechanical "softness" of the connection of the rails 5 and 6 with the magnetic circuit 1 are spring washers 9 and 10, which may have one or more turns.

Таким образом, введение прокладок 3 и 4 из феррорезины и установка их между торцами магнитопровода 1 и внутренними шейками рельсов 5 и 6 позволяет снизить влияние изменений расстояния между рельсами 5 и 6 на функционирование путевого датчика. Кроме того, крепление магнитопровода 1 к рельсам 5 и 6 при помощи болтовых соединений 7 и 8 и введение пружинных шайб 9 и 10 не приводит к изменениям индуктивности катушки 2 при изменениях в расположении рельсов 5 и 6 относительно шпальной решетки или балласта.Thus, the introduction of gaskets 3 and 4 from ferro-rubber and their installation between the ends of the magnetic circuit 1 and the inner necks of the rails 5 and 6 can reduce the effect of changes in the distance between the rails 5 and 6 on the functioning of the track sensor. In addition, the fastening of the magnetic circuit 1 to the rails 5 and 6 using bolted joints 7 and 8 and the introduction of spring washers 9 and 10 does not lead to changes in the inductance of the coil 2 with changes in the location of the rails 5 and 6 relative to the sleepers or ballast.

Следовательно, изобретение позволяет повысить надежность функционирования путевого датчика.Therefore, the invention improves the reliability of the track sensor.

Claims

1. A directional sensor containing a rectangular magnetic circuit with an inductor wound on it, located between the inner necks of the rail track rails, an AC voltage source, a resistor and an analog to logic converter connected to an inductor, characterized in that between the ends of the rectangular magnetic circuit and the internal the necks of the rail gauge rails installed introduced gaskets made of ferro-rubber.

2. The track sensor according to claim 1, characterized in that the ends of the rectangular magnetic circuit are attached to the inner necks of the rails of the rail gauge through the through holes using the inserted bolts of bolted connections.

3. The track sensor according to claim 1 or 2, characterized in that spring washers with one or several turns are inserted into it, installed between the bolt heads of the bolted joints and the outer necks of the rail track rails.