устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи
Классы МПК: | B61K9/00 Устройства для определения габаритности перевозимых грузов; устройства для обнаружения и индикации перегрева частей или узлов; устройства на локомотивах или вагонах для указания неисправности рельсового пути; специальные транспортные средства, оборудованные контрольно-измерительными приборами для проверки состояния пути B61K9/08 контрольно-измерительные устройства для проверки состояния железнодорожного полотна E01B35/04 передвижная аппаратура G01M17/00 Испытание транспортных средств |
Автор(ы): | Гриневич В.П., Екимов Я.Г., Дмитриев А.С., Дмитриев В.А. |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский институт тепловозов и путевых машин |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-07-05 публикация патента:
10.02.1998 |
Использование: для определения положения колесной пары в рельсовой колее, измерения ширины рельсовой колеи, непосредственно под подвижным составом (локомотивом, автомотрисой и т.д.) и может быть использовано для проведения исследований кинематического взаимодействия подвижного состава и пути в горизонтальной плоскости. Сущность изобретения: устройство состоит из жесткой рамы, несущей как минимум три емкостных бесконтактных преобразователя и закрепленной на корпусе тягового электродвигателя или осевого редуктора подвижного состава, емкостные пластины бесконтактных преобразователей размещены под углом к вертикальной оси рельса и включены в диодно-емкостные мосты, которые через усилители соединены с компьютером. Две пластины емкостного бесконтактного преобразователя размещены под углом 25 - 45o. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, состоящее из жесткой рамы, несущей как минимум три емкостных бесконтактных преобразователя, каждый из которых включает в себя электронный мост с подключенными к нему двумя емкостными пластинами, расположенными у головки рельса и образующими с ней две электрические емкости, отличающееся тем, что оно снабжено компьютером, жесткая рама закреплена на корпусе тягового электродвигателя или осевого редуктора подвижного состава, емкостные пластины каждого преобразователя размещены с двух сторон от головки рельса под углом к его вертикальной оси, а электронный мост выполнен диодно-емкостным и через усилитель связан с аналоговым входом компьютера с возможностью определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи по напряжению постоянного тока, пропорциональному линейным перемещениям емкостных пластин в горизонтальной плоскости. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластины емкостного бесконтактного преобразователя размещены под углом к вертикальной оси рельса 25 45o.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для определения положения колесной пары в рельсовой колее, измерения ширины рельсовой колеи непосредственно под подвижным составом (локомотивом, автомотрисой и т.д.), и может быть использовано для проведения исследований кинематического взаимодействия подвижного состава и пути в горизонтальной плоскости. Известны устройства, позволяющие производить измерения ширины рельсовой колеи с помощью передвижных роликов, скользунов или отклоняющихся колес, расположенных на путеизмерительных мотодрезинах [1]. Недостатком указанного устройства является применение контактных методов измерения, снижающих скорость перемещения мотодрезины. Известно также устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее [2], принятое за прототип, состоящее из жесткой рамы, предназначенной для крепления к буксам колесной пары и несущей по крайней мере три емкостных бесконтактных преобразователя, два из которых последовательно установлены над одним рельсом, а остальные над другим, а измерительная аппаратура снабжена суммирующе-регистрирующим блоком, фиксирующим боковое смещение колесной пары, угловое перемещение колесной пары в горизонтальной плоскости и ширине колеи. Для точности регулирования положения преобразователей последние смонтированы в пазах рамы при помощи болтовых соединений. Четыре емкостных преобразователя подсоединены к суммирующе-регистрирующему блоку. Недостатками известного устройства являются, во-первых, подсоединение жесткой рамы к буксовым узлам, приводящим к дополнительным перемещениям устройства в горизонтальной плоскости, снижающих точность измерения, во-вторых, наличие одной емкостной пластины в каждом преобразователе, что приводит к значительной нелинейности сигнала, и, как следствие, снижению точности измерения, в-третьих, горизонтальное размещение емкостных пластин, что приводит к существенной погрешности измерения из-за изменения емкостного сопротивления, вызванного вибрацией конструкции и вертикальными неровностями рельсового пути. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения путем устранения влияния на основной измерительный сигнал помех от разбега колесной пары в буксах, от вертикальных перемещений емкостных пластин, от нелинейности сигнала. Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, состоящее из жесткой рамы, несущей, как минимум, три емкостных бесконтактных преобразователя, каждый из которых включает в себя электронный мост с подключенными к нему двумя емкостными пластинами, расположенными у головки рельса и образующими с ней две электрические емкости, снабжено компьютером, жесткая рама закреплена на корпусе тягового электродвигателя или осевого редуктора подвижного состава, емкостные пластины каждого преобразователя размещены с двух сторон от головки рельса под углом к его вертикальной оси, а электронный мост выполнен диодно-емкостным и через усилитель связан с аналоговым входом компьютера с возможностью определения положения колесной пары в рельсовом колее и ширины колеи по напряжению постоянного тока, пропорциональному линейным перемещениям емкостных пластин в горизонтальной плоскости. Две пластины емкостного бесконтактного преобразователя размещены под углом 25 - 45o. На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - структурная схема преобразователя устройства; на фиг.3 - установка емкостных пластин преобразователя. Устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи (фиг.1,2) состоит из рамы 1, включающей два кронштейна 2, две боковины 3, две поперечины 4, два раскоса 5 и три - четыре бесконтактных преобразователя 6 вместе с двумя емкостными пластинами 7 на каждый бесконтактный преобразователь 6 (фиг.3). Конструкция рамы 1 устройства позволяет осуществлять регулировку положения емкостных пластин 7 на ней в трех направлениях: вдоль оси пути, поперек оси пути, а также регулировку по высоте относительно головок рельсов. Бесконтактный преобразователь 6 состоит из генератора высокочастотных колебаний (генератор частоты) 8, формирователя 9, диодно-емкостного моста 10, емкостных пластин 7 и усилителя 11. В состав устройства входит компьютер 12 (фиг.2). Генератор высокочастотных колебаний 8 собран на интегральных микросхемах. Емкостные пластины 7 представленны в виде двух пластин из фольгированного стеклотекстолита, которые располагаются с двух сторон от головки рельса 13 под углом![устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, патент № 2104198](/images/patents/367/2104010/945.gif)
![устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, патент № 2104198](/images/patents/367/2104198/2104198-2t.gif)
где
![устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, патент № 2104198](/images/patents/367/2104016/916.gif)
hn - поперечное перемещение правого колеса относительно рельса;
hл - поперечное перемещение левого колеса относительно рельса;
![устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, патент № 2104198](/images/patents/367/2104143/981.gif)
l1 - расстояние от передних преобразователей до оси колесной пары;
l2 - расстояние от задних преобразователей до оси;
![устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, патент № 2104198](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, патент № 2104198](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, патент № 2104198](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, патент № 2104198](/images/patents/367/2104016/916.gif)
Знак при
![устройство для определения положения колесной пары в рельсовой колее и ширины колеи, патент № 2104198](/images/patents/367/2104016/916.gif)
1. Балух Х. Диагностика верхнего строения пути.-М.: Транспорт, 1981, с. 149. 2. Авт. св. СССР N 1176199, кл.G 01 M 17/00, 1985.
Класс B61K9/00 Устройства для определения габаритности перевозимых грузов; устройства для обнаружения и индикации перегрева частей или узлов; устройства на локомотивах или вагонах для указания неисправности рельсового пути; специальные транспортные средства, оборудованные контрольно-измерительными приборами для проверки состояния пути
Класс B61K9/08 контрольно-измерительные устройства для проверки состояния железнодорожного полотна
Класс E01B35/04 передвижная аппаратура
Класс G01M17/00 Испытание транспортных средств