RU2317222C1 - Track transducer - Google Patents

Abstract

FIELD: railway transport; traffic control.

SUBSTANCE: invention relates to organization and control of traffic, namely, to track devices interacting with train and set into action by magnetic devices when necessity arises to fix moment of passing of wheel set along preset section of track. Proposed track transducer contains rectangular-shape magnetic circuit whose length is equal to distance between necks of opposite rails of track section. End faces of magnetic circuit are in contact with necks of said rails. Electric circuit, consisting of series-connected inductance coil and resistor, is connected to ac voltage source, and analog-to-logic signal converter is connected in parallel to resistor. Resistance of magnetic circuit of track transducer consisting of magnetic circuit, rails and wheel set does not depend on mass and geometrical dimensions of flanges, so functioning of track transducer does not depend on parameters of flanges.

EFFECT: improved reliability of track transducer in operation.

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 заданному участку пути.The invention relates to the organization and control of the movement of trains, and in particular to traveling devices that interact with the train and are driven by magnetic means, when it is necessary to fix the moment the wheelset follows the 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). 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.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 disadvantages of this device are 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 the deflection of the rail from the influence of the mass of a moving car without a concrete base (Bukhgolts V.P., Krasovsky G.A., Shtanke A.E. Track sensors 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, что обусловливает появление сбоев в работе датчика за счет его ложного срабатывания при движении 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 path 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 track sensor, which leads to malfunctions of the sensor due to its false operation during the movement of the modernon and the work of the railway with a crowbar or shovel.

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.Closest to the proposed technical solution is a track sensor, in which an output signal indicating the presence of rolling stock above the sensor appears when two flanges of one wheel pair are monitored (Bukhholz V.P., Krasovsky G.A., Shtanke A.E. Track sensors rolling stock on rail transport. - M.: Transport, 1976. - P.40, Fig. 14). In this device, between the rails inside the sleeper grid, there is a magnetic circuit with an inductance coil wound on it, where the two ends of the magnetic circuit are located at a certain distance from the assumed trajectory of the two flanges of one wheel pair, and the electrical signal is converted to change the electrical parameters of the inductor by a special electronic circuit.

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.The disadvantage of this device is the low reliability, which is caused by a significant dependence of the functioning of the sensor on the geometric dimensions of the flanges, including the difference in these sizes for different wheels of one wheel pair of a car.

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 форма магнитопровода является прямоугольной, а длина магнитопровода равна расстоянию между шейками противоположных рельсов участка пути.This goal is achieved in that the shape of the magnetic circuit is rectangular, and the length of the magnetic circuit is equal to the distance between the necks of the opposite rails of the track section.

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.The essence of the invention lies in the fact that the ends of the magnetic circuit are in contact with the necks of these rails, and an electric circuit consisting of a series connection of an inductor and a resistor is connected to an AC voltage source, and an analog to logic converter is connected in parallel with the resistor.

На чертеже изображен путевой датчик.The drawing shows a track sensor.

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.The track sensor consists of a magnetic circuit 1 with an inductor 2 located on it. The ends of the magnetic circuit 1 are in contact with the necks of the left 3 and right 4 rails of the track section. On the rails 3 and 4, the arrangement of the wheel pair 5 of the car is conventionally shown, that is, the case when the rolling stock is (moves) above the sensor is considered. The inductor through a series-connected resistor 6 is connected to an AC voltage source 7, and in parallel to the resistor 6 is connected to the converter 8 of the analog signal to a logical one.

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

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.In the presence of a wheel pair on rails 3 and 4 and above the magnetic circuit 1 with an inductor 2, the current in this coil is determined by the magnetic resistance of the magnetic circuit, consisting of a series connection of the ferromagnetic masses of magnetic circuit 1, rails 3 and 4, and the wheel pair 5. The magnetic the flow is shown in the drawing with a dashed line. Obviously, the lower the resistance of the magnetic circuit, the greater the current flowing through the resistor 6.

Отсутствие колесной пары 5 над рельсами 3 и 4 приводит к увеличению сопротивления магнитной цепи. Это обусловит уменьшение тока, протекающего через резистор 6.The absence of a pair of wheels 5 above the rails 3 and 4 leads to an increase in the resistance of the magnetic circuit. This will lead to a decrease in the current flowing through the resistor 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.Thus, the movement of the wheel pairs above the sensor’s operating area leads to a change in the magnetic resistance of the magnetic circuit and a change in the current flowing through the resistor 6, which is detected by the analog to logic converter 8. The output signal of the converter 8 is supplied to the corresponding 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 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.As can be seen from the diagram of the drawing, the resistance of the magnetic circuit of the track sensor, consisting of a magnetic circuit 1, rails 3 and 4 and a wheel pair 5, does not depend on the ferromagnetic mass and the geometric dimensions of the flanges of the wheel pair. This makes the functioning of the track sensor independent of the flange parameters. At the same time, the control of the trace of both wheels of the wheelset over the sensor is maintained. The presence of ferromagnetic masses over one of the rails in the sensor coverage does not change the magnetic resistance. Moreover, even the presence of scrap laid on both rails 3 and 4 will not determine a significant change in magnetic resistance due to its small diameter and relatively small ferromagnetic mass.

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

Claims (1)

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.A track sensor containing a magnetic circuit with an inductor wound on it, located between the rails inside the sleeper grid, an alternating voltage source, a resistor and an analog to logical signal converter, characterized in that the magnetic circuit shape is rectangular, the length of the magnetic circuit is equal to the distance between the necks of the opposite rails of the track section , the ends of the magnetic circuit are in contact with the necks of these rails, and the electric circuit, consisting of a series connection of the inductor of a resistor, connected to an AC voltage source, and an analog to logic converter is connected in parallel with the resistor.