RU186438U1 - Путеизмерительный шаблон с измерительной кареткой - Google Patents

Abstract

Настоящая полезная модель относится к области технического обслуживания железнодорожных путей, в частности, к контролю и измерению параметров железнодорожного пути при его эксплуатации и ремонте. Заявленный путеизмерительный шаблон содержит корпус, неподвижный угловой упор и подвижный угловой упор, смонтированные на противоположных концах корпуса, и измерительную каретку, выполненную с возможностью перемещения по направляющим вдоль корпуса шаблона. Упомянутая измерительная каретка содержит перемещаемый перпендикулярно корпусу угловой шток для измерения расстояния между рабочими гранями сердечника и контррельса, измерения расстояния между рабочими гранями усовика и контррельса, измерения ординат переводных кривых и ширины желобов, перемещаемый перпендикулярно корпусу шток с дисковым наконечником для измерения вертикального и бокового износа рельсов и вертикального износа элементов стрелок перевода и электронные датчики линейного перемещения, выполненные с возможностью фиксации показаний касательно положения измерительной каретки и результатов измерения угловым штоком и штоком с дисковым наконечником; и упомянутая измерительная каретка дополнительно содержит блок хранения и обработки информации, выполненный с возможностью получения показаний, зафиксированных электронными датчиками линейного перемещения, хранения и обработки принятых показаний, и радиотехнический приемопередающий блок, выполненный с возможностью получения данных от блока хранения и обработки информации и осуществления беспроводной передачи этих данных во внешние системы, причем корпус измерительной каретки выполнен из радиопрозрачного материала. При этом измерительная каретка выполнена с возможностью перемещения по направляющим вдоль корпуса шаблона таким образом, чтобы шток с дисковым наконечником измерительной каретки имел возможность выступать за пределы корпуса путеизмерительного шаблона с того конца корпуса, на котором смонтирован неподвижный угловой упор, для измерения бокового износа рельса в отношении внешней грани головки рельса.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ

Данная полезная модель относится к области технического обслуживания железнодорожных путей, в частности, к контролю и измерению параметров железнодорожного пути при его эксплуатации и ремонте.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Для обеспечения безопасности на железной дороге необходимо следить за состоянием железнодорожного пути, по которому перемещаются железнодорожные средства передвижения. Для измерения отклонений различных параметров железнодорожного пути, как правило, используются различные путевые шаблоны.

Из уровня техники известен путеизмерительный шаблон для измерения ширины железнодорожной колеи и относительного возвышения (уровня) рельсов (см. патент RU 183725 U1), содержащий корпус; рукоятку с поводком тяги, неподвижный угловой упор и подвижный угловой упор, смонтированные на корпусе, причем подвижный угловой упор соединен с поводком тяги; пульт управления, выполненный с возможностью формирования команд управления, закрепленный на упомянутой рукоятке и содержащий дисплей, расположенный под наклоном относительно поверхности корпуса; электронный датчик линейного перемещения, соединенный с подвижным угловым упором и выполненный с возможностью фиксации линейных параметров железнодорожной колеи, измеренных с помощью подвижного углового упора, управляемого рукояткой через тягу, в ответ на команду управления, принятую от пульта управления; электронный блок, закрепленный на поверхности корпуса и содержащий электронный датчик угла наклона, выполненный с возможностью фиксации относительного возвышения рельсов, и блок обработки информации, выполненный с возможностью приема данных от электронного датчика линейного перемещения и электронного датчика угла наклона и сравнения принятых данных с заданными паспортными характеристиками колеи. Однако измерение бокового износа рельсов согласно данному решению возможно только в случае установки раскрытого путеизмерительного шаблона на рельсы с установкой неподвижного углового упора упирающимся в неизношенную часть внутренней боковой грани головки рельса при контакте с рельсами (в соответствии с принятой установкой любого известного путевого шаблона), а затем с переустановкой шаблона вручную, упирая неподвижный угловой шаблон выше по изношенной части внутренней боковой грани головки рельса, тем самым высчитывая боковой износ головки рельса на основе полученной разницы в вычисленных величинах ширины колеи, при этом результат такого измерения очевидно не обладает высокой точностью.

Из уровня техники известен также и путевой шаблон (см. патент RU 138472 U1), содержащий корпус с продольными направляющими пазами, причем на корпусе размещены устройство измерения ширины колеи с подвижным и неподвижным упорами в рельсы, имеющими вертикальные и горизонтальные опорные грани, обеспечивающие вертикальную и горизонтальную базовые измерительные плоскости путевого шаблона, устройство измерения уровня рельсов, устройства измерения ординат, желобов и бокового износа рельса, включающие нониус, перемещающуюся вдоль корпуса шаблона каретку-ползун с вертикально подвижным штоком измерения бокового износа рельса и устройство измерения вертикального отклонения элементов стрелочного перевода, состоящее из вертикальной шкалы, закрепленной в верхней части вертикально-подвижного штока измерения бокового износа рельса, указателя вертикальной шкалы, закрепленного на каретке, сферической опоры, закрепленной к нижнему торцу вертикально-подвижного штока, взаимодействующей с измеряемой поверхностью, и двух ползунов-опор, размещенных в продольном направляющем пазу корпуса путевого шаблона, устанавливаемых опорными гранями на укороченную базу измерения крестовины и усовиков, отличающийся тем, что ползун-упор выполнен составным в виде двух электроизоляционных пластин, например из текстолита, соединенных винтами посредством пружины сжатия, с возможностью раздвижения пластин, при этом одна из пластин размещена внутри направляющего паза корпуса, а другая - снаружи, к наружной пластине закреплен переходник, на котором установлены на резьбе две опоры в укороченную базу измерения с возможностью настройки и совмещения торцов опоры; с горизонтальной базовой измерительной плоскостью устройства измерения ширины колеи. Таким образом, данный шаблон снабжен различными шкалами и указателями для считывания измеренных параметров вручную, что увеличивает возможность наличия инструментальной ошибки (механические измерители со шкалами и указатели для считывания измеренных параметров визуально обладают невысокой точностью измерения - не более 1 мм), допущения ошибки в силу человеческого фактора, потери записанных результатов, а также требует больших затрат времени на проведение измерений и запись результатов.

Путевой шаблон, раскрытый в патенте на изобретение RU 2196199 C2, используется для измерения параметров железнодорожной колеи, таких как ширина колеи, уровень рельсов, расстояние между рабочими гранями сердечника и контррельса, расстояние между рабочими гранями усовика и контррельса, ординаты переводных кривых, ширина желобов и боковой износ рельса. Раскрытый шаблон, соответственно, содержит штангу, рукоятку с поводком тяги, неподвижный наконечник, подвижный наконечник, соединенный с поводком тяги рукоятки, устройство измерения уровня рельсов, устройство измерения ширины колеи, устройство измерения расстояния между рабочими гранями сердечника и контррельса, устройство измерения расстояния между рабочими гранями усовика и контррельса, и устройство измерения ординат переводных кривых и ширины желобов, включающее наконечник, закрепленный на каретке со шкалой. Шаблон содержит устройство измерения бокового износа рельсов с наконечником, переустановленным для использования плоской грани при осуществлении измерений относительно риски отсчета, нанесенной на горизонтальную поверхность штанги. Таким образом, данный шаблон также снабжен шкалами и указателями для считывания измеренных параметров вручную, что увеличивает возможность наличия инструментальной ошибки, допущения ошибки в силу человеческого фактора, потери записанных результатов, а также требует больших затрат времени на проведение измерений и запись результатов.

В качестве прототипа настоящего решения рассматривается путевой шаблон, раскрытый в патенте на изобретение RU 2245956 C1 и который содержит корпус, на котором размещены устройство измерения ширины колеи и измерения уровня рельсов, неподвижный и подвижный упоры в головки рельсов, и устройство измерения ординат, желобов и бокового износа рельс, состоящее из перемещаемого вдоль корпуса шаблона нониуса с дискретными цифровыми указателями результатов измерений, упора ординат и желобов и упора бокового износа, причем упоры выполнены с возможностью вертикального перемещения. Для определения бокового износа рельса с помощью этого шаблона необходимо передвинуть нониус в сторону неподвижного упора до касания гранью упора нижней неизношенной поверхности рабочей головки рельса. Против риски указателя прочитать показание износа по нониусу. Следовательно, данный шаблон также снабжен шкалами и указателями для считывания измеренных параметров вручную, что увеличивает возможность наличия инструментальной ошибки, допущения ошибки в силу человеческого фактора, потери записанных результатов, а также требует больших затрат времени на проведение измерений и запись результатов.

Таким образом, известным шаблонам присущ общий недостаток, заключающийся в возможности возникновения инструментальной ошибки измерения бокового износа рельсов. Кроме того, указанные шаблоны, сконфигурированные с возможностью измерения бокового износа рельсов с помощью специального вертикального штока, измеряют боковой износ рельсов только на конкретной глубине измерения бокового износа. А именно, вертикальный шток, который является рабочей частью измерителя бокового износа рельсов, жестко фиксируется при проведении измерения бокового износа рельса таким образом, что нижний конец штока располагается ниже рабочей горизонтальной плоскости головки рельса на фиксированном расстоянии, являющимся глубиной измерения бокового износа. В соответствии с установленным в Российской Федерации стандартом глубина измерения бокового износа равна 13 мм для прямолинейных участков железнодорожного пути, имеющих нулевой уровень относительного возвышения рельсов, и 16 мм для криволинейных участков железнодорожного пути, на которых внешний рельс расположен выше внутреннего рельса. Величина бокового износа определяется измерением расстояния по горизонтали между точкой касания неподвижным угловым упором путеизмерительного шаблона неизношенной части внутренней боковой грани головки рельса и точкой касания нижним концом вертикального штока изношенной части внутренней боковой грани головки рельса. Однако результат такого измерения является корректным только в случае идеального (строго вертикального) износа боковой грани головки рельса. В реальности же изношенная боковая грань головки рельса имеет криволинейный по вертикали профиль, и измеренная описанным выше способом величина бокового износа рельсов соответствует реальному боковому износу лишь для одной фиксированной глубины измерения бокового износа, т.е. измеренная величина бокового износа рельсов является усредненной, а величина реального бокового износа рельсов, измеренного на меньшей глубине, может оказаться больше измеренного на стандартной глубине 13/16 мм.

Кроме того, при установлении факта превышения величиной бокового износа рельса допустимого значения необходима замена рельса на новый. Однако не всегда есть возможность своевременно заменить изношенный рельс на новый ввиду отсутствия по различным причинам нового рельса в наличии. В этом случае нередко применяется следующая практика: изношенный рельс снимают и, повернув его на 180 градусов в горизонтальной плоскости, устанавливают на прежнее место. При этом изношенной становится внешняя грань головки рельса, а внутренняя рабочая сторона рельса становится неизношенной. В этом случае при дальнейшем контроле изношенности внутренней грани головки рельса со временем возникает ситуация, когда по результатам измерения бокового износа внутренней грани головки рельса величина износа не превышает допустимого значения, однако за счет уже имеющегося износа внешней грани головки рельса существенно уменьшаются толщина головки рельса и, соответственно, ширина рабочей горизонтальной поверхности головки рельса, что также может привести к аварийной ситуации. Для предупреждения подобной ситуации необходимо контролировать износ не только внутренней грани головки рельса, но и ее внешней грани. Известные решения уровня техники, выполненные с возможностью измерения бокового износа рельса, предназначены для измерения бокового износа только внутренней грани головки рельса. Таким образом, существует необходимость в путеизмерительном шаблоне, дополнительно выполненном с возможностью измерения бокового износа внешней грани головки рельса.

Задачей настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей путеизмерительных шаблонов. В частности, настоящее решение направлено на обеспечение путеизмерительного шаблона со следующими преимуществами по сравнению с известными решениями:

- повышенная точность измерения бокового износа рельса за счет возможности измерения на любой глубине измерения бокового износа;

- возможность измерения бокового износа рельса в отношении внешней боковой грани головки рельса и измерения ширины рабочей горизонтальной поверхности головки рельса;

- повышенная точность (до 200 мкм) измерения величины бокового износа рельса в отношении внутренней и внешней боковых граней головки рельса, благодаря применению электронных датчиков линейного перемещения высокой точности;

- фиксация в блоке памяти путеизмерительного шаблона контролируемых параметров железнодорожной колеи, включая величины бокового износа рельса в отношении внутренней и внешней боковых граней головки рельса;

- возможность автоматизации процесса измерения, отображения и сохранения результатов измерения в реальном времени и автоматической передачи информации о проведенных измерениях по беспроводной связи во внешние системы.

РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Указанная задача решается посредством путеизмерительного шаблона, который содержит корпус; неподвижный угловой упор и подвижный угловой упор, смонтированные на противоположных концах корпуса; измерительную каретку, выполненную с возможностью перемещения по направляющим вдоль корпуса шаблона, причем упомянутая измерительная каретка содержит перемещаемый перпендикулярно корпусу угловой шток для измерения расстояния между рабочими гранями сердечника и контррельса, измерения расстояния между рабочими гранями усовика и контррельса, измерения ординат переводных кривых и ширины желобов, перемещаемый перпендикулярно корпусу шток с дисковым наконечником для измерения вертикального и бокового износа рельсов и вертикального износа элементов стрелок перевода, и электронные датчики линейного перемещения, выполненные с возможностью фиксации показаний касательно положения измерительной каретки и результатов измерения угловым штоком и штоком с дисковым наконечником; и упомянутая измерительная каретка дополнительно содержит блок хранения и обработки информации, выполненный с возможностью получения показаний, зафиксированных электронными датчиками линейного перемещения, хранения, и обработки принятых показаний, и радиотехнический приемопередающий блок, выполненный с возможностью получения данных от блока хранения и обработки информации и осуществления беспроводной передачи этих данных во внешние системы, причем корпус измерительной каретки выполнен из радиопрозрачного материала.

При этом измерительная каретка упомянутого путеизмерительного шаблона выполнена с возможностью перемещения по направляющим вдоль корпуса шаблона таким образом, чтобы шток с дисковым наконечником измерительной каретки имел возможность выступать за пределы корпуса путеизмерительного шаблона с того конца корпуса, на котором смонтирован неподвижный угловой упор, для измерения бокового износа рельса в отношении внешней грани головки рельса.

Технический результат, достигаемый посредством использования настоящей полезной модели, заключается в реализации назначения путеизмерительного шаблона.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие признаки и преимущества настоящей полезной модели станут очевидны после прочтения нижеследующего описания и просмотра сопроводительных чертежей, на которых:

Фиг. 1 представляет собой структурную схему вида сбоку путеизмерительного шаблона;

Фиг. 2 представляет собой структурную схему вида сверху путеизмерительного шаблона;

Фиг. 3 представляет собой структурную схему вида сбоку на измерительную каретку путеизмерительного шаблона;

Фиг. 4 иллюстрирует принцип измерения бокового износа рельса в отношении внутренней боковой грани головки рельса согласно заявленному путеизмерительному шаблону;

Фиг. 5 иллюстрирует принцип измерения бокового износа рельса в отношении как внутренней, так и внешней граней головки рельса согласно заявленному путеизмерительному шаблону.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Заявленная полезная модель описывается в дальнейшем более подробно со ссылкой на чертежи. Заявленный путеизмерительный шаблон относится к группе перемещаемых нестационарных изделий, не работающих в движении и предназначенных для манипулирования и перемещения людьми – операторами.

Фиг.1 и Фиг.2 представляют собой структурную схему вида сбоку и вида сверху заявленного путеизмерительного шаблона, соответственно. На корпусе 1 путеизмерительного шаблона смонтированы неподвижный угловой упор 2 и подвижный угловой упор 3, причем упоры 2, 3 смонтированы на противоположных концах корпуса 1, электрически изолированы от него, и при эксплуатации шаблона они упираются в рельсы с их внутренней стороны. В той части корпуса 1 путеизмерительного шаблона, на которой смонтирован подвижный угловой упор 3, также смонтировано устройство 4 измерения ширины колеи и измерения уровня рельсов. В противоположной части корпуса 1 (той, на которой смонтирован неподвижный угловой упор 2) путеизмерительного шаблона смонтирована удлиненная измерительная каретка 5, выполненная с возможностью перемещения по направляющим 6 вдоль корпуса 1 шаблона, причем упомянутые направляющие 6 установлены на противоположной стороне путеизмерительного шаблона в отношении стороны, изображенной на Фиг. 1 (как будет подробнее описано далее со ссылкой на Фиг. 3). Измерительная каретка 5 выполнена удлиненной для обеспечения возможности перемещения вдоль корпуса 1 путеизмерительного шаблона не только в пределах железнодорожной колеи, но и за ее пределами, т.е. с возможностью перемещения по направляющим 6 таким образом, чтобы шток 8 с дисковым наконечником измерительной каретки выступал за пределы корпуса 1 путеизмерительного шаблона со стороны путеизмерительного шаблона, на которой смонтирован неподвижный угловой упор 2. Такая конфигурация позволяет измерять боковой износ рельса в отношении внешней грани головки этого рельса. Измерительная каретка 5 оборудована перемещаемым перпендикулярно корпусу 1 путеизмерительного шаблона угловым штоком 7 для измерения расстояния между рабочими гранями сердечника и контррельса, расстояния между рабочими гранями усовика и контррельса, ординат переводных кривых и ширины желобов, и перемещаемым перпендикулярно корпусу 1 путеизмерительного шаблона штоком 8 с дисковым наконечником для измерения вертикального и бокового износа рельсов и вертикального износа элементов стрелок перевода.

На корпусе 1 путеизмерительного шаблона также смонтирована рукоятка 9 с поводком тяги, с которым соединен подвижный угловой упор 3 посредством подпружиненной тяги, размещенной внутри корпуса 1. Устройство 4 измерения ширины колеи и измерения уровня рельсов измеряет перемещения подвижного углового упора 3 с помощью механического датчика линейного перемещения подвижного углового упора 3 для определения ширины колеи и уровня (относительного возвышения) рельсов с помощью пузырьковой ампулы в соответствии с известными из уровня техники способами. Результаты измерений считываются визуально с использованием механических измерительных устройств (вращающейся барабанной шкалы измерения линейного перемещения подвижного углового упора и отградуированной пузырьковой ампулы измерения уровня рельсов).

На Фиг. 2, которая представляет собой структурную схему вида сверху путеизмерительного шаблона, также изображен вид сверху упомянутой измерительной каретки 5 путеизмерительного шаблона. В частности, измерительная каретка 5 содержит кнопку 10 включения/выключения рабочего состояния измерительной каретки и индикатор 11 отображения меню возможных операций и результатов измерений. В частности, индикатор представляет собой дисплей, выполненный с возможностью отображения текстовой и графической информации.

На Фиг. 3 представлена структурная схема вида сбоку на измерительную каретку 5 путеизмерительного шаблона, причем вид сбоку на измерительную каретку 5 соответствует виду с противоположной стороны путеизмерительного шаблона в отношении стороны, изображенной на Фиг. 1. Измерительная каретка содержит описанные выше угловой шток 7 и шток 8 с дисковым наконечником, а также две кнопки 12 для пролистывания оператором пунктов меню возможных операций, отображаемого на индикаторе 11, причем кнопка 10 включения/выключения рабочего состояния измерительной каретки также применяется для выбора пункта из меню возможных операций, тем самым активируя выполнение выбранной операции. Например, кнопка 10 включения/выключения может применяться для включения и выключения рабочего состояния измерительной каретки при ее длительном нажатии и для выбора пункта из меню возможных операций при ее кратковременном нажатии. Две кнопки 12 для пролистывания оператором пунктов меню возможных операций предназначены для перемещения вверх и вниз по меню возможных операций для выбора кнопкой 10 пункта меню конкретной операции (измерения, просмотра данных, передачи данных и т.д.). На Фиг. 3 также изображены упомянутые направляющие 6 на проиллюстрированной стороне корпуса 1 путеизмерительного шаблона, по которым перемещается измерительная каретка 5. Между направляющими 6 на этой стороне корпуса 1 путеизмерительного шаблона закреплена магнитная измерительная лента 13, а внутри корпуса путеизмерительной каретки 5 расположена магнитная считывающая головка, причем сочетание магнитной измерительной ленты и магнитной считывающей головки представляет собой электронный датчик линейного перемещения всей измерительной каретки 5 вдоль корпуса 1 путеизмерительного шаблона. Аналогичными электронными датчиками линейного перемещения отдельно оборудованы перемещаемые перпендикулярно корпусу путеизмерительного шаблона угловой шток 7 и шток 8 с дисковым наконечником. Использование таких электронных датчиков линейного перемещения позволяет производить измерения параметров железнодорожной колеи с высокой точностью (до 200 микрон), что особенно важно при определении бокового износа рельсов.

Кроме того, внутри измерительной каретки 5 дополнительно размещены электронный блок хранения и обработки информации, выполненный с возможностью хранения меню возможных операций и фиксации, хранения и обработки получаемых от электронных датчиков линейного перемещения результатов проведённых измерений, радиотехнический приемопередающий блок, выполненный с возможностью осуществления беспроводной передачи результатов измерений во внешние устройства, и источник питания (батарея или аккумулятор). В качестве радиотехнического приемопередающего блока могут использоваться приемопередатчик стандарта Bluetooth, модуль GSM или другие устройства осуществления беспроводной связи. В частности, приемопередатчик стандарта Bluetooth, расположенный внутри измерительной каретки 5, выполнен с возможностью обеспечения устойчивой беспроводной связи с внешними устройствами, находящимися на расстоянии до 10 метров и обладающими соответствующими приемопередатчиками стандарта Bluetooth (например, с соответствующими смартфонами). Для обеспечения устойчивой беспроводной связи корпус измерительной каретки 5 выполнен из радиопрозрачного материала.

Фиг. 4 иллюстрирует принцип измерения бокового износа рельса в отношении внутренней боковой грани головки рельса согласно заявленному путеизмерительному шаблону. Путеизмерительный шаблон устанавливается на рельсах так, чтобы неподвижный угловой упор 2 плотно соприкасался с неизношенной частью внутренней боковой грани головки инспектируемого рельса, что обеспечивается прижатием подвижного углового упора 3 к противоположному рельсу. Шток 8 с дисковым наконечником устанавливается на выбранной оператором глубине измерения бокового износа, которая фиксируется электронным датчиком линейного перемещения штока 8 с дисковым наконечником, отображается на индикаторе 11 и сохраняется в блоке хранения и обработки информации в соответствии с показанием электронного датчика линейного перемещения штока 8 с дисковым наконечником. Затем измерительная каретка 5 перемещается в сторону инспектируемого рельса до момента касания дисковым наконечником штока 8 изношенной части внутренней боковой грани головки инспектируемого рельса. Оператор с помощью кнопок 12 выбора пункта меню возможных операций находит в меню соответствующий пункт – операцию измерения бокового износа и нажимает на кнопку 10, предписывая измерительной каретке выполнить выбранную операцию измерения бокового износа, при этом в блоке хранения и обработки информации в дополнение к глубине измерения бокового износа сохраняется и положение измерительной каретки 5 относительно неподвижного углового упора 2, зафиксированное в соответствии с показанием электронного датчика линейного перемещения измерительной каретки 5.

Величина Lизн (см. Фиг. 4) бокового износа рельса в отношении внутренней грани головки рельса определяется посредством измерения расстояния между точкой касания дисковым наконечником штока 8 изношенной части внутренней грани головки рельса и точкой касания неподвижного углового упора 2 путеизмерительного шаблона неизношенной части внутренней грани головки рельса. Зафиксированные данные положения штока 8 и измерительной каретки 5 поступают в блок хранения и обработки информации, который сконфигурирован с возможностью вычисления величины бокового износа рельса в отношении внутренней грани головки рельса на зафиксированной глубине измерения и сохранения вычисленной величины бокового износа рельса. Кроме того, блок хранения и обработки информации также сконфигурирован с возможностью передачи этой вычисленной величины в индикатор 11, который в свою очередь выполнен с возможностью отображения полученной вычисленной величины бокового износа рельса.

Так как шток 8 с дисковым наконечником выполнен с возможностью перемещения перпендикулярно корпусу 1 путеизмерительного шаблона с фиксацией его положения на заданной оператором высоте, оператору предоставляется возможность производить замеры бокового износа рельсов на различной глубине измерения бокового износа, т.е. на различном расстоянии по вертикали от рабочей плоскости рельсов. Глубина измерения бокового износа и вычисленная величина бокового износа на этой глубине фиксируются при каждом измерении и сохраняются в блоке хранения и обработки информации. Набор таких последовательных измерений позволяет не только определить максимальный боковой износ рельсов при любой его форме, но и сформировать изображение профиля бокового износа рельсов для проведения последующего анализа при необходимости. В частности, на Фиг. 4 шток 8 с дисковым наконечником изображен в двух различных положениях – зафиксированным на глубине измерения бокового износа, равной 13 мм, и зафиксированным на некоторой меньшей глубине измерения бокового износа. Соответственно, в первом положении штока 8 в блоке хранения и обработки информации зафиксируется величина Lизн1 бокового износа рельса, соответствующая глубине измерения бокового износа, равной 13 мм. Во втором положении в блоке хранения и обработки информации зафиксируется величина Lизн2 бокового износа рельса, соответствующая другой, меньшей глубине измерения бокового износа. Как наглядно следует из фигуры, величина Lизн2, вычисленная на глубине измерения бокового износа, которая значительно меньше установленного в Российской Федерации стандарта глубины измерения бокового износа, может быть больше величины Lизн1 бокового износа рельса, соответствующей установленному в Российской Федерации стандарту глубины измерения бокового износа. Таким образом, вычисление бокового износа рельсов на различной глубине измерения бокового износа позволяет значительно увеличить точность вычисленного бокового износа рельсов.

Фиг. 5 иллюстрирует принцип измерения бокового износа рельса в отношении как внутренней, так и внешней граней головки рельса согласно заявленному путеизмерительному шаблону. В частности, на фиг. 5 измерительная каретка 5 изображена в двух различных положениях – в первом положении (положение каретки 5, изображенное на фигуре слева) измеряется боковой износ рельса в отношении внутренней грани головки рельса, а во втором положении (положение каретки 5, изображенное на фигуре справа) измеряется боковой износ рельса в отношении внешней грани головки рельса. Со ссылкой на фиг. 4 было описано, как измеряется величина Lизн бокового износа рельса в отношении внутренней грани головки рельса (далее для наглядности будем отмечать данную величину как Lизн.внутр.). Величина Lизн.внешн. бокового износа рельса в отношении внешней грани головки рельса вычисляется аналогичным образом. В частности, величина Lизн.внутр. бокового износа рельса равна измеренному расстоянию между точкой касания неподвижным угловым упором 2 неизношенной части внутренней грани головки рельса и точкой касания дисковым наконечником штока 8 изношенной части той же внутренней грани головки рельса. Соответственно, величина Lизн.внешн. бокового износа рельса в отношении внешней грани головки рельса определяется вычислением разности известного стандартного значения ширины головки рельса L0 и измеренного расстояния L1 между точкой касания неподвижным угловым упором 2 неизношенной части внутренней боковой грани головки рельса и точкой касания дисковым наконечником штока 8 изношенной части внешней грани головки рельса, т.е. Lизн.внешн.=L0-L1. В блоке хранения и обработки информации сохраняется глубина измерения бокового износа в соответствии с зафиксированным показанием электронного датчика линейного перемещения штока 8 с дисковым наконечником и положение измерительной каретки 5 относительно неподвижного углового упора 2 в соответствии с зафиксированным показанием электронного датчика линейного перемещения измерительной каретки 5, после чего блок хранения и обработки информации вычисляет величину Lизн.внешн. бокового износа рельса в отношении внешней грани головки рельса, как указано выше.

Кроме того, блок хранения и обработки информации также выполнен с возможностью вычисления ширины Lшир. рабочей горизонтальной плоскости головки рельса. В частности, ширина Lшир. рабочей горизонтальной плоскости головки рельса может быть вычислена двумя способами. Первый заключается в том, что с помощью заявленного путеизмерительного шаблона вычисляются величины Lизн.внутр. и Lизн.внешн. бокового износа рельса на глубине измерения бокового износа, соответствующей уровню рабочей горизонтальной плоскости головки рельса, после чего блок хранения и обработки информации вычисляет величину Lшир. по следующей формуле: Lшир.=L0-Lизн.внутр.-Lизн.внешн. Второй способ измерения предусматривает фиксацию положений измерительной каретки 5 при касании дисковым наконечником штока 8 сначала высшей точки внутренней грани головки рельса, затем аналогичной точки внешней грани головки рельса. Затем блок хранения и обработки информации фиксирует величину перемещения измерительной каретки 5 между этими двумя зафиксированными положениями измерительной каретки 5 за вычетом размера диаметра дискового наконечника штока 8, которая и определяет искомую ширину Lшир. рабочей горизонтальной плоскости головки рельса.

Следует отметить, что, как указывалось выше, все вычисления и все измерения, производимые с помощью заявленной измерительной каретки, проводятся и фиксируются, соответственно, в блоке хранения и обработки информации. Кроме того, все результаты измерений, произведенных с помощью упомянутой измерительной каретки, отображаются на индикаторе измерительной каретки, сохраняются в блоке хранения и обработки информации и, при необходимости, передаются по линии связи стандарта Bluetooth во внешние системы для дальнейшей обработки.

Блок хранения и обработки информации выполнен с возможностью оценки результатов произведенных измерений для выявления превышения измеренными параметрами допустимых пороговых величин отклонения. В случае выявления указанного превышения блок хранения и обработки информации генерирует визуальный и/или звуковой сигналы оповещения для оператора. Блок хранения и обработки информации также выполнен с возможностью формировать по заданному формату отчет о проведённых измерениях. При необходимости сформированный отчет также может быть передан во внешние системы с помощью радиотехнического приемопередающего блока, имеющегося в составе измерительной каретки путеизмерительного шаблона.

Использование описанного путеизмерительного шаблона обеспечивает расширение функциональных возможностей шаблона, в частности, возможность перемещения измерительной каретки 5 путеизмерительного шаблона за пределы ширины железнодорожной колеи позволяет осуществлять измерение бокового износа рельса в отношении как внутренней, так и внешней грани головки рельса, а также измерять ширину рабочей горизонтальной плоскости головки рельса, получение результатов измерений в электронном виде с помощью электронных датчиков линейного перемещения позволяет непосредственно передавать их во внешние системы по беспроводной связи для дальнейшей обработки, и применение перемещающейся вдоль корпуса 1 путеизмерительного шаблона измерительной каретки 5 с перемещающимся перпендикулярно корпусу 1 путеизмерительного шаблона угловым штоком 7 и перемещающимся перпендикулярно корпусу 1 путеизмерительного шаблона штоком 8 с дисковым наконечником, и высокоточными электронными датчиками линейного перемещения штоков измерительной каретки и самой измерительной каретки на базе магнитной измерительной ленты и магнитной считывающей головки, обеспечивает повышение точности измерения расстояния между рабочими гранями сердечника и контррельса, расстояния между рабочими гранями усовика и контррельса, ординат переводных кривых и ширины желобов, вертикального и бокового износа рельсов, вертикального износа элементов стрелок перевода и ширины рабочей горизонтальной плоскости головки рельса до 200 мкм. Кроме того, возможность измерения бокового износа рельсов в нескольких последовательных по вертикали позициях позволяет сформировать реальный профиль рельса на момент проведения измерений, отражающий точную форму его боковых износов. Дополнительным положительным эффектом заявленного путеизмерительного шаблона является автоматизация процесса измерения и исключение из процесса измерения ошибок, обусловленных человеческим фактором.

Claims (8)

1. Путеизмерительный шаблон, содержащий корпус, неподвижный угловой упор и подвижный угловой упор, смонтированные на противоположных концах корпуса, измерительную каретку, выполненную с возможностью перемещения по направляющим вдоль корпуса шаблона,

причем упомянутая измерительная каретка содержит перемещаемый перпендикулярно корпусу угловой шток для измерения расстояния между рабочими гранями сердечника и контррельса, измерения расстояния между рабочими гранями усовика и контррельса, измерения ординат переводных кривых и ширины желобов, перемещаемый перпендикулярно корпусу шток с дисковым наконечником для измерения вертикального и бокового износа рельсов и вертикального износа элементов стрелок перевода и электронные датчики линейного перемещения, выполненные с возможностью фиксации показаний касательно положения измерительной каретки и результатов измерения угловым штоком и штоком с дисковым наконечником, и упомянутая измерительная каретка дополнительно содержит блок хранения и обработки информации, выполненный с возможностью получения показаний, зафиксированных электронными датчиками линейного перемещения, хранения и обработки принятых показаний, и радиотехнический приемопередающий блок, выполненный с возможностью получения данных от блока хранения и обработки информации и осуществления беспроводной передачи этих данных во внешние системы, причем корпус измерительной каретки выполнен из радиопрозрачного материала,

при этом измерительная каретка выполнена с возможностью перемещения по направляющим вдоль корпуса шаблона таким образом, чтобы шток с дисковым наконечником измерительной каретки имел возможность выступать за пределы корпуса путеизмерительного шаблона с того конца корпуса, на котором смонтирован неподвижный угловой упор, для измерения бокового износа рельса в отношении внешней грани головки рельса.

2. Путеизмерительный шаблон по п.1, причем измерительная каретка дополнительно содержит индикатор, выполненный с возможностью отображения данных, полученных от блока хранения и обработки информации, и отображения меню возможных операций для выбора пункта меню возможных операций оператором.

3. Путеизмерительный шаблон по п.2, причем измерительная каретка дополнительно содержит две кнопки для пролистывания оператором пунктов меню возможных операций и кнопку для включения/выключения рабочего состояния измерительной каретки и выбора пункта меню возможных операций.

4. Путеизмерительный шаблон по п.1, причем электронный датчик линейного перемещения, выполненный с возможностью фиксации показания касательно положения измерительной каретки, фиксирует положение измерительной каретки относительно неподвижного углового упора.

5. Путеизмерительный шаблон по п.1, причем каждый электронный датчик линейного перемещения выполнен на основе магнитной измерительной ленты и магнитной считывающей головки.

6. Путеизмерительный шаблон по п.1, дополнительно содержащий устройство измерения ширины колеи и измерения уровня рельсов.

Images