путевой датчик

Формула изобретения

Путевой датчик, содержащий магнитопровод с намотанной на него катушкой индуктивности, расположенный между рельсами внутри шпальной решетки, источник переменного напряжения, резистор и преобразователь аналогового сигнала в логический, отличающийся тем, что форма магнитопровода является прямоугольной, длина магнитопровода равна расстоянию между шейками противоположных рельсов участка пути, торцы магнитопровода соприкасаются с шейками этих рельсов, причем электрическая цепь, состоящая из последовательного соединения катушки индуктивности и резистора, подключена к источнику переменного напряжения, а параллельно резистору подключен преобразователь аналогового сигнала в логический.

Описание изобретения к патенту

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 заданному участку пути.

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). Недостатками этого устройства являются зависимость его функционирования от массы вагона, следующего над датчиком, а также высокая стоимость и низкая эксплуатационная надежность, что обусловлено необходимостью введения бетонного основания.

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.

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, что обусловливает появление сбоев в работе датчика за счет его ложного срабатывания при движении модерона и работе путейцев с ломом или лопатой.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является путевой датчик, у которого выходной сигнал, показывающий факт наличия подвижного состава над датчиком, появляется при контроле двух реборд одной колесной пары (Бухгольц В.П., Красовский Г.А, Штанке А.Э. Путевые датчики подвижного состава на рельсовом транспорте. - М.: Транспорт, 1976. - С.40, рис.14). В этом устройстве между рельсами внутри шпальной решетки расположен магнитопровод с намотанной на него катушкой индуктивности, где два конца магнитопровода расположены на определенном расстоянии от предполагаемой траектории следования двух реборд одной колесной пары, а преобразование электрического сигнала изменения электрических параметров катушки индуктивности осуществляется специальной электронной схемой.

Недостатком этого устройства является невысокая надежность работы, что вызвано существенной зависимостью функционирования датчика от геометрических размеров реборд, в том числе и разницей этих размеров у различных колес одной колесной пары вагона.

Целью изобретения является повышение надежности работы путевого датчика.

Указанная цель достигается тем, что форма магнитопровода является прямоугольной, а длина магнитопровода равна расстоянию между шейками противоположных рельсов участка пути.

Сущность изобретения заключается в том, что торцы магнитопровода соприкасаются с шейками этих рельсов, причем электрическая цепь, состоящая из последовательного соединения катушки индуктивности и резистора, подключена к источнику переменного напряжения, а параллельно резистору подключен преобразователь аналогового сигнала в логический.

На чертеже изображен путевой датчик.

Путевой датчик состоит из магнитопровода 1 с расположенной на нем катушкой индуктивности 2. Торцы магнитопровода 1 соприкасаются с шейками левого 3 и правого 4 рельсов участка пути. На рельсах 3 и 4 условно показано расположение колесной пары 5 вагона, то есть рассматривается случай, когда над датчиком находится (движется) подвижной состав. Катушка индуктивности через последовательно включенный резистор 6 подключена к источнику переменного напряжения 7, а параллельно резистору 6 подключен преобразователь 8 аналогового сигнала в логический.

Путевой датчик работает следующим образом.

При наличии колесной пары на рельсах 3 и 4 и над магнитопроводом 1 с катушкой индуктивности 2 величина тока в этой катушке определяется магнитным сопротивлением магнитной цепи, состоящей из последовательного соединения ферромагнитных масс магнитопровода 1, рельсов 3 и 4 и колесной пары 5. Образующийся при этом магнитный поток показан на чертеже пунктирной линией. Очевидно, что чем меньше сопротивление магнитной цепи, тем больше будет ток, протекающий через резистор 6.

Отсутствие колесной пары 5 над рельсами 3 и 4 приводит к увеличению сопротивления магнитной цепи. Это обусловит уменьшение тока, протекающего через резистор 6.

Таким образом, движение колесных пар над зоной действия датчика приводит к изменению магнитного сопротивления магнитной цепи и изменению тока, протекающего через резистор 6, что фиксируется преобразователем 8 аналогового сигнала в логический. Выходной сигнал преобразователя 8 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.

Как видно из схемы чертежа, сопротивление магнитной цепи путевого датчика, состоящей из магнитопровода 1, рельсов 3 и 4 и колесной пары 5, не зависит от ферромагнитной массы и геометрических размеров реборд колесной пары. Это обусловливает независимость функционирования путевого датчика от параметров реборд. Одновременно с этим сохраняется контроль проследования обоих колес колесной пары над датчиком. Наличие ферромагнитных масс над одним из рельсов в зоне действия датчика не вносит изменения магнитного сопротивления. При этом даже наличие лома, положенного на оба рельса 3 и 4, не будет определять существенного изменения магнитного сопротивления ввиду его малого диаметра и сравнительно небольшой ферромагнитной массы.

Следовательно, изобретение позволяет повысить надежность функционирования путевого датчика.