Способ размагничивания рельсового изолирующего стыка и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и направлено на создание средства для размагничивания рельсовых изолирующих стыков. В предложенном способе размагничивания рельсового изолирующего стыка объект подвергают воздействию переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля, при этом переменное магнитное поле возбуждают в магнитной цепи, образованной рельсами в изолирующем стыке, и П-образным сердечником-индуктором, обмотка которого с блоком конденсаторов образуют колебательный контур. Для осуществления заявляемого способа предлагается устройство, содержащее источник постоянного тока, батарею конденсаторов, разрядный и зарядный ключи, размагничивающую обмотку, образующие колебательный контур. При этом обмотка установлена на П-образном сердечнике-индукторе, причем полюса сердечника-индуктора расположены на различных концах рельсов изолирующего стыка, а сердечник-индуктор сориентирован таким образом, что линии магнитного поля, образованные сердечником-индуктором, совпадают по направлению с линиями магнитного поля изолирующего стыка, а в качестве зарядного и разрядного ключей используются полевые транзисторы. Технический результат заключается в снижении магнитного поля в стыковом зазоре и повышении надежности. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий, конкретно к способам и устройствам размагничивания рельсовых изолирующих стыков.

Известен способ размагничивания рельсов, заключающийся в прохождении по рельсам подвижного объекта, снабженного устройством для размагничивания, содержащим магнитопровод, состоящий из пластин, с размещенной на нем обмоткой, источник переменного напряжения, блок конденсаторов, включенный параллельно обмотке (Устройство для размагничивания рельсов. - Автоматика, связь, информатика. №7, 2008, стр 27-28). При движении (протягивании) данного устройства над поверхностью рельсового изолирующего стыка при малой скорости (до 5 км/ч) происходит уменьшение напряженности магнитного поля в изолирующем стыке.

К недостаткам известного способа размагничивания относятся высокая энергоемкость процесса, в качестве источника тока используется генератор мотовоза мощностью не менее 10 кВт и недостаточная точность импульса тока, что не позволяет обеспечить качественное размагничивание, низкая производительность процесса размагничивания, необходимо несколько раз производить протягивание устройства размагничивания над стыком.

Известен способ размагничивания, менее энергоемкий и более производительный, заключающийся в том, что изделие подвергают воздействию переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля (Кифер И.И. Испытания ферромагнитных материалов. - М.: Энергия, 1966, с.173-184, 339).

Недостатком этого известного способа является невозможность размагничивания неподвижных длинных деталей (железнодорожные рельсы), находящихся в сборе.

Задачей заявляемого способа является повышение безопасности движения железнодорожного транспорта.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в обеспечении размагничивания рельсового изолирующего стыка и исключении возможности замыкания металлическими частицами рельсовой цепи.

Технический результат достигается тем, что в способе размагничивания рельсового изолирующего стыка, при котором объект подвергают воздействию переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля, при этом переменное магнитное поле возбуждают в магнитной цепи, образованной рельсами в изолирующем стыке и П-образным сердечником-индуктором, обмотка которого с блоком конденсаторов образуют колебательный контур.

Для осуществления заявляемого способа предлагается устройство для размагничивания рельсового изолирующего стыка, уровень техники которого известен из устройства для защиты изоляционного стыка рельсов от скопления металлических частиц на электрифицированных участках железной дороги, включающее комплект постоянных магнитов, при этом комплект постоянных магнитов с магнитной индукцией не менее 0,07 Тл установлен по ходу поезда перед светофором на шейке рельса между головкой и подошвой рельса на длине, равной длине окружности колеса локомотива, начиная от изолированной накладки, соединяющей два рельса (RU №2389843).

Недостатком данного устройства является ограниченность использования. Использование устройства по ходу поезда. Установленные магниты с двух сторон изолирующего стыка увеличивают напряженность магнитного поля в изостыке, что увеличивает вероятность его замыкания металлическими частицами. Постоянные магниты, установленные на рельсе, в месте установки создают мощное магнитное поле, которое со временем увеличивается, это может отрицательно сказаться на работе устройств безопасности АЛСМ и «Клуб». Такие данные об отрицательном воздействии намагниченных участков рельсов на передачу сигналов АЛСМ имеются на форуме СЦБистов (www.scbist.com).

Известны устройства, включающее постоянные магниты или электрические магниты, установленные в изолирующем стыке таким образом, что в результате взаимодействия магнитных полей установленных магнитов в пространстве стыка отсутствует магнитное поле. Металлические частицы не притягиваются в зону стыка (SE №530635, EP №1717125).

Устройства сложны в изготовлении и громоздки при установлении в изостык, кроме этого возможно перемагничивание поля изолирующего стыка, тогда возможен противоположный результат. Постоянные и переменные магниты производят намагничивание рельса в определенном месте, т.е. устройство обладает тем же недостатком, что и указанное выше.

Известно устройство для размагничивания труб и стыков труб, содержащее источник тока, размагничивающий контур, реверсивный регулятор тока, при этом в качестве источника тока использованы батарея конденсаторов и аккумулятор, при этом к источнику тока, размагничивающему контуру и реверсивному регулятору тока подключен блок управления и диагностики (RU №75782).

Недостатком данного устройства является, то, что устройство создает компенсирующее магнитное поле, не производит процесса размагничивания. Кроме того оно громоздко и энергоемко.

Известно устройство локального размагничивания труб, содержащее источник напряжения, выходом связанный с коммутатором полярности импульсов выходного тока и соленоида, управляющий вход которого соединен через схему широтно-импульсного регулирования со схемой блока управления, при этом схема блока управления выполнена в виде микроконтроллера, который через оптико-электрический «изолятор» развязан от силовой части и на входы которого подключены датчик Холла, кнопка «Старт-Сброс тока», а выход соединен со светодиодным индикатором, кроме того, на входе источника питания собрана схема защиты от неправильной полярности напряжения и возникновения неисправности в устройстве, а коммутатор полярности импульсов выполнен в виде Н-моста (RU №87041).

Недостатком данного устройства является то, что оно создает компенсирующее магнитное поле, не производит процесса размагничивания.

Известно устройство для размагничивания рельсов, содержащее магнитопровод, состоящий из пластин с двумя размещенными на нем обмотками, источник переменного напряжения, блок конденсаторов, включенный параллельно обмоткам (Устройство для размагничивания рельсов. - Автоматика, связь, информатика. №7, 2008, стр 27-28).

К недостаткам известного устройства для размагничивания относятся большой вес и габариты, в качестве источника тока используется генератор мотовоза, высокий уровень потребляемой электрической мощности (не менее 10 кВт) и недостаточная точность импульса тока, что не позволяет обеспечить качественное размагничивание.

Известно размагничивающее устройство (RU №905901), содержащее последовательно соединенный источник постоянного тока, резистор, зарядный ключ и батарею зарядных конденсаторов, образующих зарядную цепь, и последовательно соединенные с батареей зарядных конденсаторов разрядный ключ и размагничивающую катушку, образующую вместе с батареей зарядных конденсаторов колебательный контур, в цепь колебательного контура введен накопитель энергии, имеющий магнитную систему, причем накопитель энергии соединен последовательно с размагничивающей катушкой. Данное решение является прототипом.

Недостатком данного устройства является невозможность размагничивания неподвижных длинных деталей (железнодорожные рельсы), находящихся в сборе.

Задачей заявляемого способа является повышение безопасности движения железнодорожного транспорта.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в обеспечении размагничивания рельсового изолирующего стыка и исключении возможности замыкания металлическими частицами рельсовой цепи.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в снижении магнитного поля в изолирующем стыковом зазоре, исключении возможности замыкания металлическими частицами рельсовой цепи и увеличении эффекта шунтирования магнитного поля

Указанный технический результат достигается устройством для размагничивания рельсового изолирующего стыка, содержащим источник постоянного тока, батарею конденсаторов, разрядный и зарядный ключи, размагничивающую обмотку, образующие колебательный контур, при этом обмотка установлена на П-образном сердечнике-индукторе, причем полюса сердечника-индуктора расположены на различных концах рельсов изолирующего стыка, а сердечник-индуктор сориентирован таким образом, что линии магнитного поля, образованные сердечником-индуктором, совпадают по направлению с линиями магнитного поля изолирующего стыка, а в качестве зарядного и разрядного ключей используются полевые транзисторы. Кроме этого, между полюсами сердечника-индуктора и рельсами имеется зазор, сердечник-индуктор и обмотка находятся в отдельном корпусе и установлены под подошвой рельсов, сердечник-индуктор и обмотка находятся в отдельном корпусе и установлены на головке.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из последовательно соединенных источника постоянного тока 1, резистора 2, зарядного ключа 3, выполненного на полевом транзисторе, блока конденсаторов 4. Колебательный контур образован блоком конденсаторов 4, индуктором 5, состоящим из обмотки с П-образным сердечником из шихтованного железа. Автоколебательные затухающие колебания обеспечиваются разрядным ключом 6, выполненным на полевом транзисторе, и диодом 7, включенным в обратном направлении.

Способ реализуется с помощью данного устройства следующим образом. При включении устройства, источника постоянного тока, происходит зарядка блока конденсаторов, при этом зарядный ключ 3 открыт, а разрядный ключ 6 закрыт. При полной зарядке блока конденсаторов зарядный ключ закрывается, а разрядный ключ 6 открывается. Происходит автоколебательный затухающий процесс в обмотках и блоке конденсаторов, приводящий к размагничиванию изолирующего стыка, при необходимости процесс размагничивания повторяют. Изготовлен опытный образец, происходит его испытание в полевых условиях.

1. Способ размагничивания рельсового изолирующего стыка, при котором объект подвергают воздействию переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля, отличающийся тем, что переменное магнитное поле возбуждают в магнитной цепи, образованной рельсами в изолирующем стыке и П-образным сердечником-индуктором, обмотка которого с блоком конденсаторов образуют колебательный контур.

2. Устройство для размагничивания рельсового изолирующего стыка, содержащее источник постоянного тока, батарею конденсаторов, разрядный и зарядный ключи, размагничивающую обмотку, образующие колебательный контур, отличающееся тем, что обмотка установлена на П-образном сердечнике-индукторе, причем полюса сердечника-индуктора расположены на различных концах рельсов изолирующего стыка, а сердечник-индуктор сориентирован таким образом, что линии магнитного поля, образованные сердечником-индуктором, совпадают по направлению с линиями магнитного поля изолирующего стыка, при этом в качестве зарядного и разрядного ключей используется полевые транзисторы.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что между полюсами сердечника-индуктора и рельсами имеется зазор.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что сердечник-индуктор и обмотка находятся в отдельном корпусе и установлены под подошвой рельсов.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что сердечник-индуктор и обмотка находятся в отдельном корпусе и установлены на головке рельсов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а более конкретно к устройствам рельсовых стыков. .

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых изолирующих стыков. .
Изобретение относится к элементам устройств рельсовых цепей на участках железных дорог с электрической тягой, а именно к контактным элементам соединителей рельсовых стыковых пружинных.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам рельсовых цепей, и предназначено для пропуска по рельсам сигнального и тягового токов на участках железных дорог с электрической тягой.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых изолирующих стыков. .

Изобретение относится к конструкциям рельсовых изолирующих стыков. .

Изобретение относится к магнитным ловушкам и может быть использовано для защиты от скопления металлической стружки и окалины на изоляционных стыках рельсов на электрифицированных участках железной дороги.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а более конкретно к устройствам рельсовых стыков. .

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых изолирующих стыков. .

Изобретение относится к строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых изолирующих стыков

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а более конкретно к устройствам, используемым в электрических рельсовых цепях

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути и устройствам, используемым в электрических рельсовых цепях. Рельсовое стыковое электроизолирующее соединение содержит междурельсовую прокладку, выполненную из полимерного материала, стыковые композитные накладки, расположенные по обе стороны стыкуемых рельсов и имеющие сквозные отверстия для установки крепежных элементов, и систему магнитошунтирующей изоляции (МШИ) рельсового соединения. Система магнитошунтирующей изоляции включает в себя комплект магнитопроводящих вкладышей внутреннего контура системы, помещенных в зазорах между стыковыми композитными накладками и шейками рельсов и выполненных в виде пластин с отверстиями, размеры и положение которых совпадают с соответствующими отверстиями в стыковых композитных накладках. Система магнитошунтирующей изоляции дополнительно включает в себя магнитопроводящие вставки внешнего контура системы, которые установлены на внешних сторонах композитных накладок со стороны наружной и внутренней сторон рельса. Магнитопроводящие вкладыши внутреннего контура и магнитопроводящие вставки внешнего контура системы магнитошунтирующей изоляции имеют наружный слой, изготовленный из полимерного материала, и внутренний сердечник, набранный из пластин трансформаторного железа, магнитная проницаемость которого превышает магнитную проницаемость рельсовой стали. В результате снижается уровень намагниченности в области торцевой поверхности головки рельсов, повышается эксплуатационная надежность рельсовых стыковых электроизолирующих соединений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, к способу размагничивания рельсового изолирующего стыка. Согласно способу размагничивания рельсового изолирующего стыка объект подвергают воздействию магнитного поля, возбуждаемого индуктором, обмотка которого подключена к блоку конденсаторов. Обмотку индуктора подключают к блоку конденсаторов через блок электронных ключей, управляемых с помощью датчика Холла, таким образом, чтобы магнитный импульс, возбуждаемый обмоткой индуктора при разрядке конденсаторов, имел направление вектора магнитной индукции, противоположное вектору магнитной индукции, создаваемому магнитным полем изолирующего стыка. Блок конденсаторов заряжают от пьезоэлектрического генератора, при этом для деформации пьезоэлектрических элементов генератора используют механические колебания рельсов, возбуждаемых проходящим подвижным составом. Разрядку блока конденсаторов на обмотку индуктора производят посредством силового ключа, при достижении номинального напряжения блока конденсаторов, контролируемого посредством порогового элемента. Изобретение относится также к устройству для осуществления указанного способа. В результате обеспечивается постоянное размагничивание рельсового изолирующего стыка за счет энергии проходящего подвижного состава. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к конструкции концевой стойки для использования в узлах изолированных рельсовых стыков, применяемых в системах рельсовых железнодорожных путей. Концевая стойка для узла рельсового стыка состоит из верхней части, основания и соединительной ножки между верхней частью и основанием. Верхняя часть стойки имеет профиль, в основном, идентичный профилям головок первого рельса и второго рельса узла рельсового стыка. В концевой стойке один или более из верхней части, основания и соединительной ножки содержит множество фрагментов из первого электроизоляционного материала. Фрагменты размещены на или во втором электроизоляционном материале. В свою очередь, фрагменты предпочтительно разнесены друг от друга и имеют, в основном, дискообразную или цилиндрическую форму. Также данные фрагменты предпочтительно сделаны из керамического материала, такого как диоксид циркония, оксид алюминия или нитрид кремния. Второй электроизоляционный материал содержит полимерный материал, такой как полиуретан. Таким образом, за счет конструктивного выполнения, стойка способна выдерживать сжимающую нагрузку, уменьшать динамическое напряжение, что обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики изолированного рельса и более продолжительный срок службы. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам, использующим магнитные поля постоянных магнитов на железных дорогах, в частности для снижения напряженности магнитного поля в зазорах рельсовых изолирующих стыков. Способ снижения напряженности магнитного поля заключается в том, что в зазоре изолирующего стыка создают магнитный поток противоположной направленности магнитного потока изолирующего стыка. При этом магнитный поток создают по величине, превышающей значение магнитного потока в зазоре изолирующего стыка, при помощи постоянного магнита, установленного в зазоре, образованном двумя полюсными наконечниками, закрепленными на концах смежных рельсов со стороны подошвы рельса. Затем магнитный поток снижают до значения, обеспечивающего отсутствие напряженности магнитного потока в зазоре изолирующего стыка. Устройство для снижения напряженности магнитного поля в зазоре, образованном концами смежных рельсов изолирующего стыка, включает корпусные элементы устройства и магнитную систему, состоящую из концов смежных рельсов и постоянного магнита. Магнитная система дополнительно содержит два полюсных наконечника, установленных на концах смежных рельсов, и подвижный ферромагнитный элемент. Постоянный магнит установлен в зазоре между полюсными наконечниками. Ферромагнитный элемент при движении относительно магнита и полюсных наконечников изменяет напряженность магнитного поля в зазоре изолирующего стыка. В результате повышается безопасность движения железнодорожного транспорта. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к рельсовым стыковым соединениям. Безударный стык для бесстыкового пути выполнен по типу разъёмного стыкового соединения с перекрытием зазора частями соединительного элемента. Части разъёмного стыкового элемента взаимозаменяемы и согласованы между собой шпонкой, препятствующей их сдвигу. Части разъёмного стыкового элемента соединены в пару не менее чем двумя болтами и закреплены с торцами соответствующих рельсов сваркой. Достигается повышение безопасности и эффективности железной дороги. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх