Способ измерения и контроля намагниченности рельсов


 

B60L1/00 - Электрооборудование транспортных средств с электротягой; магнитные подвески или левитационные устройства для транспортных средств; электродинамические тормозные системы для транспортных средств вообще (электромеханические сцепные устройства транспортных средств B60D 1/62; электрические отопительные устройства для транспортных средств B60H; расположение или монтаж электрических силовых установок B60K 1/00; расположение или монтаж трансмиссий с электрической передачей на транспортных средствах B60K 17/12,B60K 17/14; приводы вспомогательных устройств для транспортных средств B60K 25/00 ; размещение сигнальных или осветительных устройств, их установка, крепление или схемы их размещения для транспортных средств вообще B60Q; система управления тормозами транспортных средств

Владельцы патента RU 2519473:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению и контролю характеристик магнитных полей, и может быть использовано, в частности, на железнодорожном транспорте для регистрации и контроля магнитной индукции в рельсах. При осуществлении способа контроля намагниченности рельсов определяют значение магнитной индукции, сравнивают величину магнитной индукции рельсов с предельно допустимыми значениями магнитной индукции для обеспечения работы автоматической локомотивной сигнализации без сбоев, которые определяют при автономной тяге поездов, тяге переменного и постоянного токов. При превышении данного значения производят операцию размагничивания рельсов. Для новых рельсов, укладываемых в путь при первичной укладке до размагничивания, а также для рельсов, эксплуатирующихся в пути в независимости от пропущенного тоннажа, но не подвергавшихся после укладки в путь размагничиванию, величина предельно допустимого значения магнитной индукции составляет не более 1,0 мТл, а для участков пути с рельсами внутри колеи или по концам шпал величина предельно допустимого значения магнитной индукции составляет не более 7,0 мТл. Технический результат заключается в повышении точности измерения как для новых рельсов,так и для рельсов, эксплуатирующихся в пути. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению и контролю характеристик магнитных полей, и может быть использовано, в частности, на железнодорожном транспорте для регистрации и контроля магнитной индукции в рельсах.

Известно устройство для измерения магнитной индукции на поверхности железнодорожных рельсов, основанное на использовании датчиков Холла (Кулиш М.Л. «Измерение магнитной индукции в рельсовом стыке». Автоматика, связь, информатика. 2005 г., №11, с.15-17) - аналог.

Недостаток известного решения связан с тем, что измерение магнитной индукции рельсов проводится в статике, без учета автономной тяги поездов, тяги переменного и постоянного токов, которые также влияют на величину намагниченности рельсов, и, как следствие, не позволяет получить точные результаты измерения и последующего контроля.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение точности и качества контроля намагниченности как для новых рельсов, укладываемых в путь при первичной укладке до размагничивания, а также для рельсов, эксплуатирующихся в пути в независимости от пропущенного тоннажа, но не подвергавшихся после укладки в путь процедуре размагничивания.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе контроля намагниченности рельсов измеряют величину магнитного поля рельсов, определяют значение магнитной индукции, сравнивают величину магнитной индукции рельсов с предельно допустимыми значениями магнитной индукции для обеспечения работы автоматической локомотивной сигнализации без сбоев, которые определяют при автономной тяге поездов, тяге переменного и постоянного токов, и при превышении данного значения производят операцию размагничивания рельсов.

Способ, характеризующийся тем, что для новых рельсов, укладываемых в путь при первичной укладке до размагничивания, а также для рельсов, эксплуатирующихся в пути в независимости от пропущенного тоннажа, но не подвергавшихся после укладки в путь размагничиванию, величина предельно допустимого значения магнитной индукции составляет не более 1,0 мТл.

Способ, характеризующийся тем, что для участков пути с рельсами внутри колеи или по концам шпал величина предельно допустимого значения магнитной индукции составляет не более 7,0 мТл.

Как известно, намагниченность рельсов, уложенных в путь, приводит к появлению ложных сигналов в приемных катушках локомотивного оборудования автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (АЛСН) и, как следствие, - к сбоям аппаратуры АЛСН; кроме того, она является причиной замыкания изолирующих стыков за счет притягивания и налипания различных металлических предметов и, в конечном итоге - нарушения работы рельсовых цепей.

Работы по измерению магнитной индукции элементов верхнего строения пути в обязательном порядке проводятся после укладки новых рельсов в путь, при одиночной замене или его капитальном ремонте в срок до открытия движения по участку пути с новыми рельсами. Кроме того, показанием к проведению внеплановых измерений магнитной индукции элементов верхнего строения пути, дополнительных к регламентным, может являться наличие учтенных сбоев в работе систем АЛСН локомотивов на подконтрольных участках.

Количественной характеристикой магнитного поля на уровне подвески приемных катушек АЛСН является напряженность магнитного поля (Н) - это векторная физическая величина, являющаяся количественной характеристикой магнитного поля и равная разности вектора магнитной индукции (В) и вектора намагниченности среды. Степень намагниченности рельсов пути оценивают в единицах магнитной индукции в мТл.

Намагниченность рельсов возникает: за счет механической нагрузки на рельсы во время движения поезда, за счет протекания по рельсам токов при транспортировке рельсов на заводах при помощи электромагнитных захватов и т.д. Поэтому регистрация и контроль магнитных полей в железнодорожных рельсах, свидетельствующих об их намагниченности, является важной технической проблемой.

Еще одним фактором, оказывающим заметное влияние на сбои в работе систем АЛСН от намагниченности рельсов, является частота расположения «магнитных пятен» на поверхности рельсов. Так при сплошной укладке новых рельсов без предварительной магнитной обработки «магнитные пятна» в местах захвата рельсов магнитными кранами расположены по три на каждом рельсе длиной 25 м с одинаковым расстоянием между ними ~6,25 м. При значении амплитуды вертикальной составляющей магнитной индукции Bz=1,3 мТл в таких «магнитных пятнах» происходят сбои в работе АЛСН. Проведенный авторами анализ влияния множественных «магнитных пятен» на поверхности новых рельсов на осциллограмму сигнала помех Uпк в приемных катушках локомотива показывает, что при расстоянии между «магнитными пятнами» ~6,25 м на рельсе длиной 25 м при скорости движения 70 км/ч (19,4 м/с) время между прохождением двух, последовательно расположенных, «магнитных пятен», а соответственно между временными точками начала возбуждения импульсного сигнала помехи на осциллограмме, составит 6,25/19,4=0,32 с. Очевидно, что помехи длительностью более 0,32 с будут накладываться друг на друга и на кодовый сигнал, вызывая его соответствующие искажения, что проиллюстрировано на фиг.1, где показано наложение кодового сигнала на помеху.

При движении со скоростью 70 км/ч (19,4 м/с) за время, соответствующее трем кодовым посылкам 1,6×3=4,8 с локомотив с приемными катушками проедет участок пути длиной 93 м, что соответствует четырем последовательно уложенным звеньям по 25 м или соответствующей сварной плети.

При укладке трех последовательных звеньев по 25 м, что составляет 75 м, время их прохождения со скоростью 70 км/ч (19,4 м/с) составит 3,84 с, в течение которого импульсные сигналы помех в ПК, возбуждаемые магнитными пятнами с интервалом 0,32 с, также будут воздействовать на три кодовых посылки 1,6×3=4,8 с, что приведет к сбоям АЛСН.

Только лишь проезд по двум звеньям с новыми рельсами с «магнитными пятнами» длиной 50 м со скоростью 70 км/час даже при поступлении импульсов помех в приемные катушки локомотива может не вызвать сбоев, так как время прохождения такого участка составит 2,6 с, что не превышает временного отрезка двух кодовых посылок.

Влияние намагниченности элементов верхнего строения пути, в частности, рельсов на работу локомотивной сигнализации с частотой 175 Гц (АЛС-ЕН) можно не учитывать, так как для получения опасных для сбоев помех скорость движения поезда должна быть более 300 км/ч.

Авторами проведены теоретические и экспериментальные исследования, причем полученные расчетные значения были сопоставлены с экспериментальными, проанализированы и на основе проведенного анализа были определены следующие унифицированные предельно допустимые значения магнитной индукции для работы АЛСН без сбоев:

- для новых рельсов, укладываемых в путь при первичной укладке до размагничивания, а также для рельсов, эксплуатирующихся в пути в независимости от пропущенного тоннажа, но не подвергавшихся после укладки в путь процедуре размагничивания и сохранивших периодическое распределение остаточной неравномерной намагниченности с интервалом между магнитными пятнами 6-8 м - не более 1,0 мТл - при автономной тяге поездов, тяге переменного и постоянного токов;

- для рельсов с одиночными «магнитными пятнами», элементов стрелочных переводов, участков пути с рельсами внутри колеи или по концам шпал - не более 7,0 мТл - при автономной тяге поездов, тяге переменного и постоянного токов;

Операцию размагничивания элементов верхнего строения пути необходимо производить в случае превышения действительных показаний магнитной индукции - для новых рельсов, укладываемых в путь, а также для рельсов, эксплуатирующихся в пути в независимости от пропущенного тоннажа не более 1,0 мТл, для элементов стрелочных переводов, участков пути с рельсами внутри колеи или по концам шпал - не более 7,0 мТл, для изолирующих стыков - не более 10,0 мТл.

Измерения индукции магнитного поля элементов верхнего строения пути - рельсов, изолирующих стыков, элементов стрелочных переводов в пути и т.д., можно проводить с использованием известных на сегодняшний день приборов «СТЫК-3Д», «ИТРЦ-М» (с функцией оценки уровня магнитной индукции на поверхности рельсов), а также других средств магнитных измерений с диапазоном измерений индукции магнитного поля от 0,05 до 100 мТл.

Измеритель напряженности магнитного поля «Стык-3D», позволяет измерять в реальном масштабе времени три компоненты напряженности магнитного поля в изолирующем стыке рельса, вычислять модуль поля в А/м.

Приборы «А9-1М», «СТЫК-3Д» и «ИТРЦ-М» позволяют осуществлять контроль индукции и напряженности магнитного поля только в локальных участках элементов верхнего строения пути, так как не имеют возможности непрерывного измерения и регистрации характеристик магнитного поля при движении по контролируемым элементам верхнего строения пути. В соответствии с этим контроль характеристик магнитного поля целесообразно осуществлять только в местах верхнего строения пути (рельсов, изолирующих стыков, элементов стрелочных переводов), где чаще всего происходят учтенные сбои в работе АЛСН.

1. Способ контроля намагниченности рельсов заключающийся в том, что измеряют величину магнитного поля рельсов, определяют значение магнитной индукции, сравнивают величину магнитной индукции рельсов с предельно допустимыми значениями магнитной индукции для обеспечения работы автоматической локомотивной сигнализации без сбоев, которые определяют при автономной тяге поездов, тяге переменного и постоянного токов и при превышении данного значения производят операцию размагничивания рельсов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для новых рельсов, укладываемых в путь при первичной укладке до размагничивания, а также для рельсов, эксплуатирующихся в пути в независимости от пропущенного тоннажа, но не подвергавшихся после укладки в путь размагничиванию, величина предельно допустимого значения магнитной индукции составляет не более 1,0 мТл.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для участков пути с рельсами внутри колеи или по концам шпал величина предельно допустимого значения магнитной индукции составляет не более 7,0 мТл.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для управления прогревом транспортного средства, оснащенного батареей, заряжаемой от внешнего источника питания.

Способ зарядки автомобильного аккумулятора относится к области зарядки батарей от зарядного агрегата с неэлектрическим первичным источником и предназначен для зарядки автомобильного аккумулятора с использованием магнитного поля Земли в результате движения автомобиля.

Изобретение относится к области электроподвижного состава и направлено на совершенствование систем контроля температуры и автоматического регулирования нагрузки силового электрооборудования, например, непрерывного температурного контроля сглаживающих реакторов и тяговых электрических двигателей электровоза.

Изобретение относится к способу питания резервного вспомогательного оборудования, вспомогательному преобразователю и железнодорожному транспортному средству, в котором используется этот способ.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности - к тяговым системам тепловозов. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к электроподвижному составу, имеющему средство для питания вспомогательных трехфазных нагрузок.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и направлено на совершенствование процесса регулирования напряжения вспомогательного генератора переменного тока тепловоза, работающего с тяговыми генераторами постоянного или переменного тока.

Изобретение относится к железнодорожному оборудованию. Способ управления освещением железнодорожного остановочного пункта включает в себя светочувствительный элемент, который при приближении локомотива освещается его головным прожектором и падает сигнал на автоматическое включение осветительных приборов остановочного пункта, также в схему включен еще один светочувствительный элемент, который дает команду на включение осветительных приборов только по факту наступления темного времени суток, так что освещение на остановочном пункте будет включено только в случае, когда наступит темное время суток и к остановочному пункту будет подходить локомотив. Техническим результатом при использовании способа управления освещением железнодорожного остановочного пункта является снижение потребления электроэнергии и увеличение безопасности пассажиров. 2 з.п. ф-лы ,1 ил.

Настоящее изобретение относится к шахтному транспортному средству и способу работы шахтного транспортного средства. Шахтное транспортное средство содержит трехфазный или многофазный тяговый электродвигатель. Номинальная мощность тягового двигателя определяется на основании некоторой приводной скорости и нагрузки, при этом тяговый двигатель имеет номинальный крутящий момент при некоторой скорости вращения. Тяговый двигатель соединяют с ведущим колесом шахтного транспортного средства с использованием постоянного передаточного отношения. Управление скоростью вращения тягового двигателя осуществляется посредством использования контроллера двигателя. Данный тяговый двигатель приводят в действие в соединении треугольником с некоторой приводной скоростью и при необходимости увеличивают крутящий момент тягового двигателя при более низкой приводной скорости по сравнению с некоторой приводной скоростью посредством осуществления работы тягового двигателя в соединении звездой и одновременно кратковременной перегрузки тягового двигателя. Технический результат заключается в обеспечении номинального крутящего момента при заданной скорости вращения при использовании постоянного передаточного отношения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к системам автономного электроснабжения на основе силовой преобразовательной техники, входящим в состав систем генерации, преобразования и распределения электроэнергии постоянного тока. Технический результат заключается в повышении надежности работы и обеспечении бесперебойности электроснабжения потребителей постоянного и переменного тока различных категорий надежности электроснабжения. Для решения этих задач предлагаемая система автономного электроснабжения на постоянном токе подвижных агрегатов содержит преобразователь в виде компенсированного выпрямителя, распределительное устройство, включающее шины постоянного тока и разделительные диоды. К шинам постоянного тока подключены: автономный инвертор с потребителем электрической энергии переменного тока, потребитель постоянного тока, стабилизатор напряжения с подключенным к нему потребителем электрической энергии постоянного тока, критичный к изменению уровня напряжения питания, подзарядное устройство, аккумуляторная батарея, вентильный синхронный генератор со смещенными на 90° обмотками, выходными выводами подключенными к трехфазным мостовым схемам выпрямления. 2 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Компонент транспортного средства для кузова содержит одну линию, которая интегрирована в компонент транспортного средства. Компонент транспортного средства выполнен из волоконного композиционного материала, представляющего собой пластик, армированный углеродным волокном. Материал содержит несколько слоев углеродных волокон. Линия состоит из сплошного металлического стержня, такого как алюминиевый или медный стержень. Достигается повышение надежности компонента транспортного средства. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к способам, электрическим цепям или устройствам для управления тяговой системой транспортных средств с электротягой. Способ включает в себя присоединение локомотива к воздушной линии энергоснабжения посредством токоприемника и преобразование электрической энергии. Передача электроэнергии от локомотива первому автомобилю, присоединившемуся к поезду и от первого на второй, третий и последующие автомобили посредством автоматических соединителей электрических разъемов. Устройство включает в себя установленный на крыше локомотива токоприемник, преобразователь электрической энергии, который создает на выходе соответствующее напряжение. Автоматический соединитель электрических разъемов содержит электрическое гнездо, установленное на задней части локомотива и каждого автомобиля и электрическую вилку, конструктивно соответствующую гнезду, закрепленную на штоке гидроцилиндра, установленного в передней нижней части днища каждого автомобиля, с возможностью перемещения вдоль продольной оси автомобиля. Лазерный локатор закреплен на передней части каждого автомобиля. При этом установленные на одном автомобиле гнездо и вилка электрически соединены между собой. Система автоматического управления контролирует движение локомотива и каждого автомобиля. Технический результат группы изобретений заключается в увеличении пропускной способности дорог, экономии энергии и повышении безопасности движения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Устройство для подзарядки аккумулятора электромобиля содержит поршневую пару, состоящую из цилиндра, на крышках которого закреплены клапанные камеры, и поршня. В клапанной камере установлен с возможностью осевого перемещения клапан, шток которого размещен внутри клапана с возможностью осевого перемещения. На штоке жестко закреплены диски, шток жестко закреплен на поршне. На клапанной камере закреплены: трубка, сообщающаяся через тройник с баллоном для сжатого воздуха, трубка, сообщающаяся с полостью цилиндра, и трубка для вытеснения воздуха из цилиндра наружу. Шток поршня через кривошипно-шатунный механизм и повышающий редуктор соединен с генератором. Повышается экологичность устройства для подзарядки. 2 ил.

Изобретение относится к подаче электроэнергии к вспомогательному оборудованию транспортных средств. Рельсовое транспортное средство содержит, по меньшей мере, одну тележку (14) и одно устройство (30) электроснабжения, содержащее защитное устройство (34). Распределительное устройство (36) установлено во внутреннем пространстве (25) рельсового транспортного средства и электрически соединено с защитным устройством (34). Первый корпус (38) расположен ниже уровня пола рельсового транспортного средства и содержит электрические компоненты (40), электрически соединенные с распределительным устройством (36). Тележка (14) установлена между распределительным устройством (36) и первым корпусом (38), если смотреть в направлении движения рельсового транспортного средства. Защитное устройство (34) установлено во втором корпусе (46), отличном от первого корпуса (38). Первый и второй корпуса (38, 46) установлены по обе стороны тележки (14), если смотреть в направлении (18) движения рельсового транспортного средства. Технический результат заключается в том, что каналы связи делаются короче и исключается дублирование проводок в зоне тележки. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта и может быть использована в качестве автономного источника питания железнодорожных вагонов. Способ электроснабжения заключается в преобразовании усилий вращения колесной пары вагона в электрическую энергию. К поверхности вращения колесной пары при помощи устройства прижатия через фрикционную прокладку прижимают термоэлектрический преобразователь одной поверхностью для обеспечения ее нагрева. На другой поверхности преобразователя закрепляют радиатор для обеспечения необходимой разности температур на поверхностях. Электрический ток с выхода преобразователя используют для подзарядки аккумулятора. Устройство электроснабжения содержит аккумулятор, генератор электрического тока, устройства преобразования и стабилизации напряжения и тока, а также устройства для подключения и отключения аккумулятора. В качестве генератора используется термоэлектрический преобразователь, который прижат одной поверхностью через фрикционную прокладку к поверхности вращения колесной пары, а на другой его поверхности закреплен радиатор. Выходы преобразователя соединены с входом устройства преобразования и стабилизации напряжения и тока, выход которого подключен к входам аккумулятора и входам питаемой аппаратуры посредством устройств подключения и отключения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к подаче электроэнергии к вспомогательному оборудованию транспортных средств с электротягой. Система контроля работы электромобиля содержит: обогревательный контур (11), нагрузочный конденсатор (С12), распределительное устройство (20) и модуль управления переключателями (200). Распределительное устройство (20) соединено с обогревательным контуром (11) и нагрузочным конденсатором (С12) соответственно. Модуль управления переключателями (200) соединен распределительным устройством (20) для контроля за его отключением, когда обогревательный контур (11) соединен с бортовым аккумулятором (5) для образования замкнутой цепи обогрева бортового аккумулятора (5). Причем, когда обогревательный контур (11) отсоединен от бортового аккумулятора (5), модуль управления переключателями (200) включает распределительное устройство (20), и бортовой аккумулятор (5) заряжает нагрузочный конденсатор (С12). Технический результат заключается в нормализации работы обогревательного контура аккумуляторной батареи и нагрузочного конденсатора во время движения электромобиля. 24 з.п. ф-лы, 25 ил.
Наверх