Устройство для размагничивания стыков рельсов

Полезная модель относится к технике размагничивания ферромагнитных объектов. Устройство содержит рельсовую тележку, на которой установлены П-образные магнитопроводы. Каждый из магнитопроводов содержит пластины с двумя размещенными на них катушками индуктивности, подключенными к источнику переменного напряжения, в качестве которого использована автономная дизельная электростанция, и блок конденсаторов, включенный параллельно катушкам индуктивности. Для комплектования блока конденсаторов использованы косинусные конденсаторы. Устройство дополнительно содержит механизмы вертикального перемещения магнитопроводов и предохранительные ролики, установленные на тележке по обе стороны магнитопроводов. Технический результат заключается в улучшении качества размагничивания стыков рельсов, обеспечении автономности устройства, повышении его надежности и безопасности. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Полезная модель относится к технике размагничивания ферромагнитных объектов, а именно, к устройствам для размагничивания стыков железнодорожных рельсов.

Известно устройство для размагничивания ферромагнитных объектов, в частности железнодорожных рельсов, уложенных в путь, содержащее средства размагничивания, выполненные в виде расположенных над каждым рельсом электромагнитов или набора постоянных магнитов, которые установлены на подвижном транспортном средстве, выполненном с возможностью перемещения по размагничиваемому объекту (патент на полезную модель РФ 78363, МПК H01F 13/00, опубл. 27.03.2011).

Известно устройство для размагничивания рельсов, закрепляемое на транспортном средстве, содержащее корпус, в котором изолированно установлен подковообразный магнитопровод, состоящий из двух пластин с двумя размещенными на них обмотками, подключенными к источнику переменного напряжения, и блок конденсаторов, включенный параллельно обмоткам (патент на полезную модель РФ 121259, МПК E01B 11/54, опубл. 20.10.2012).

Однако эти устройства имеют ряд недостатков. Оба они устанавливаются на подвижных транспортных средствах (дрезине, автомотрисе) и не могут работать автономно. Создаваемое ими магнитное поле недостаточно стабильно, так как не предусмотрена возможность регулировки воздушного зазора между средствами размагничивания и головками рельсов.

Известно устройство для размагничивания рельсов («Автоматика, связь, информатика», 2008, 7, с.27-28), содержащее смонтированный на платформе магнитопровод, состоящий из пластин с двумя размещенными на нем обмотками, источник переменного напряжения и блок конденсаторов, включенный параллельно обмоткам. В одном из вариантов исполнения устройства платформа снабжена роликами для установки на рельсы и может приводиться в движение мотовозом, при этом генератор мотовоза используется в качестве источника переменного напряжения для обмоток магнито-провода.

Однако из-за разности высоты рельсов в стыках существует опасность повреждения магнитопроводов, поэтому при работе устройства полюса магнитопровода располагаются на расстоянии 10-50 мм над рельсом. Такая разность в размерах приводит к недостаточной точности импульсов тока, что не позволяет обеспечить качественное размагничивание.

Известно устройство для размагничивания рельсов (Информационная карта 20207-П, Красноярский центр научно-технической информации и библиотек, Красноярск, 24.03.2010), выбранное в качестве ближайшего аналога предлагаемой полезной модели. Устройство содержит платформу, перемещаемую по рельсам мотовозом, при этом генератор мотовоза используется в качестве источника переменного напряжения для средств размагничивания, выполненных в виде двух подковообразных магнитопроводов, на каждом из которых размещены по две обмотки, параллельно которым подключены блоки конденсаторов. При работе полюса магнитопроводов располагаются на расстоянии 40 мм от рельсов.

Недостатками известного устройства являются невозможность его автономной работы, невысокие эффективность и надежность. Зависимость электропитания устройства размагничивания от генератора мотовоза приводит к тому, что при перемещении устройства со скоростью, оптимальной для выполнения размагничивания (3-5 км/ч), генератор мотовоза не может вырабатывать мощность, достаточную для качественного размагничивания. Постоянное расстояние 40 мм над уровнем рельсов при работе магнитопроводов также не способствует созданию уровня магнитного поля, необходимого для качественного размагничивания рельсов, так как из уровня техники известны устройства, работающие с минимальным воздушным зазором 10 мм. При этом расстояние 40 мм может оказаться недостаточным при необходимости преодоления устройством переездов и стрелочных переводов.

Полезная модель решает задачу повышения безопасности движения железнодорожного транспорта.

Технический результат заключается в улучшении качества размагничивания стыков рельсов, обеспечении автономности устройства, повышении его надежности и безопасности.

Для достижения указанного технического результата устройство для размагничивания стыков рельсов, содержащее рельсовую тележку, на которой установлены средства размагничивания, выполненные в виде П-образных магнитопроводов, каждый из которых содержит пластины с двумя размещенными на них катушками индуктивности, подключенными к источнику переменного напряжения, и блок конденсаторов, включенный параллельно катушкам индуктивности, дополнительно содержит механизмы вертикального перемещения магнитопроводов и предохранительные ролики, установленные на тележке по обе стороны магнитопроводов с возможностью взаимодействия с рельсами. В качестве источника переменного напряжения использована автономная дизельная электростанция, а для комплектования блока конденсаторов использованы косинусные конденсаторы.

Каждый механизм вертикального перемещения магнитопровода содержит винт с резьбой в верхней части, сопряженной с гайкой, к которой жестко прикреплен штурвал, на нижняя части винта закреплена соединеная с магнитопроводом плита, установленная с возможностью ограниченного перемещения в направляющих, закрепленных на тележке.

Кроме того, все колеса рельсовой тележки и предохранительные ролики выполнены электроизолированными.

Пара колес рельсовой тележки снабжена стопорами.

Рельсовая тележка снабжена поручнем для перемещения вручную и сцепкой для соединения с подвижным транспортным средством.

Имеющие большую емкость, чем в известных аналогах, косинусные конденсаторы используются в устройстве в меньшем количестве, они обладают способностью самовосстановления после пробоев, рассчитаны на возможность пропуска больших рабочих токов и позволяют подводить к ним провода большого сечения. За счет этого достигается уменьшение потерь энергии от источника переменного напряжения.

Ток, протекающий в каждом контуре размагничивания, благодаря резонансу, в семь раз превышает ток, потребляемый от электростанции. Этим обеспечивается получение большой величины магнитного поля при минимальной мощности автономной дизельной электростанции, благодаря чему создается стабильное магнитное поле, улучшающее качество размагничивания. На практике установлено, что в результате использования устройства намагниченность рельсов снижается до 5-6 раз.

Наличие в устройстве механизмов вертикального перемещения магнитопроводов позволяет фиксировать магнитопроводы в рабочем положении с минимальным воздушным зазором между ними и рельсами 10 мм, что также способствует созданию равномерного магнитного поля и улучшает качество размагничивания.

С помощью механизмов вертикального перемещения в транспортном положении магнитопроводы могут быть подняты до высоты 100 мм над уровнем рельсов. Это обеспечивает возможность безопасного прохода таких препятствий, как переезды и стрелки.

Безопасность магнитопровода повышает также наличие в устройстве предохранительных роликов, установленных на рельсовой тележке по обе стороны магнитопроводов с возможностью взаимодействия с рельсами. Благодаря небольшому диаметру и зазору между рельсами и роликами, они более точно копируют неровности пути и создают дополнительную защиту магнитопроводов.

На фиг.1 изображено устройство для размагничивания стыков рельсов, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - верхняя часть винта механизма вертикального перемещения со штурвалом; на фиг.4 - крепление магнитопровода к механизму вертикального перемещения.

Устройство для размагничивания стыков рельсов содержит рельсовую тележку 1 (фиг.1, 2) с электроизолированными колесами, на платформе которой размещена автономная дизельная электростанция 2 с газоотводом, служащая источником переменного напряжения для двух независимых высокодобротных контуров размагничивания. Каждый из этих контуров содержит размещенный в корпусе 3 блок включенных параллельно конденсаторов 4, в данном случае - косинусных конденсаторов типа КПС.

Блок конденсаторов 4 электрически связан с модулем управления 5 контура размагничивания и смонтированным над каждой рельсовой нитью магнитопроводом 6, включающим две катушки индуктивности 7, установленные на П-образном сердечнике (не обозначен). Обмотки катушек выполнены медной шиной, что позволяет уменьшить активное сопротивление катушек и максимально повысить добротность контура.

Каждый из магнитопроводов 6 снабжен механизмом вертикального перемещения, содержащим винт 8 (фиг.1, 3) с резьбой в верхней части, сопряженной с гайкой 9, к которой жестко прикреплен штурвал 10. Гайка 9 опирается на подшипниковый узел 11, смонтированный на плите 12, установленной на стойках 13, жестко закрепленных на платформе рельсовой тележки 1. Со стойками 13 жестко соединены направляющие 14, к нижней части которых прикреплены, с возможностью регулировки по высоте при помощи прокладок 15, кронштейны 16.

На нижней части винта 8 (фиг.1, 4) закреплена плита 17, к которой прикреплен, при помощи крепежных элементов, магнитопровод 6.

Кронштейны 16 обеспечивают положение магнитопроводов над рельсами в рабочем положении с постоянным воздушным зазором 10 мм, позволяющим исключить их контакт при движении платформы. Механизм вертикального перемещения обеспечивает возможность подъема магнитопровода в транспортном положении до 100 мм над уровнем рельсов.

По обе стороны от магнитопроводов 6 к платформе тележки прикреплены электроизолированные предохранительные ролики 18 диаметром меньшим, чем ее колеса, установленные с возможностью взаимодействия с рельсами. В исходном положении между рельсом и роликом предусмотрен зазор, который должен составлять не более 5 мм.

Для соединения с подвижным транспортным средством, например, мотовозом МПТ, платформа оснащена сцепкой 19 (фиг.1). Для обеспечения безопасности перемещения, крепление сцепкой дублируется тросом 20.

Ближайшая к сцепке пара колес тележки, с целью блокировки, снабжена стопорами 21. На торце платформы закреплен поручень 22 для перемещения устройства для размагничивания по рельсовому пути вручную.

Рельсовая тележка снабжена четырьмя проушинами 23 для захвата грузоподъемными устройствами при ее перемещении на оборудованную подставками для колес погрузочную платформу подвижного транспортного средства (не показано).

При подготовке к работе грузоподъемным устройством рельсовую тележку 1 (фиг.1, 2), с заблокированными при помощи стопоров 21 колесами, снимают с погрузочной платформы подвижного транспортного средства и устанавливают на рельсовый путь. Если предусматривается работа размагничивающего устройства совместно с подвижным транспортным средством, например, мотовозом, их соединяют сцепкой 19 и тросом 20.

Работает устройство для размагничивания стыков рельсов следующим образом.

Снимают блокировку колес рельсовой тележки 1 стопорами 21 (фиг.2). Затем, вращая штурвалы 10 (фиг.1, 3) механизмов вертикального перемещения, опускают плиты 17 вместе с магнитопроводами 6 в рабочее положение, до опоры на кронштейны 16, обеспечивающие минимальный воздушный зазор между магнитопроводами и рельсами 10 мм.

Включают дизельную электростанцию 2 и модули управления 5. Напряжение от дизельной электростанции подается в оба контура размагничивания. Ток в контуре размагничивания за счет резонанса возрастает в семь раз по отношению к току, потребляемому от электростанции. Этим обеспечивается получение большей величины магнитного поля, создаваемого магнитопроводами и, следовательно, более выраженный размагничивающий эффект.

Далее, перемещая устройство вручную или подвижным транспортным средством со скоростью около 3 км/ч, выполняют размагничивание рельсов. В случае существенной разницы высоты рельсов в стыках, с ними взаимодействуют предохранительные ролики 18, копирующие неровности рельсового пути и обеспечивающие дополнительную безопасность магнитопроводов 6.

Для преодоления препятствий в виде переездов и стрелок, при помощи штурвалов 10 (фиг.1) и винтов 8 поднимают плиты 17 механизмов вертикального перемещения вместе с прикрепленными к ним магнитопроводами в транспортное положение - на безопасную высоту над уровнем рельсов, обеспечивающую воздушный зазор до 100 мм.

После завершения работы с устройством размагничивания отключают дизельную электростанцию 2 и модули управления 5.

Затем, вращая штурвалы 10, поднимают магнитопроводы 6 в транспортное положение и блокируют пару колес рельсовой тележки стопорами 20.

Если рельсовая тележка была соединена с подвижным транспортным средством сцепкой 19 и тросом 20, их разъединяют и устанавливают тележку с помощью грузоподъемного устройства на погрузочную платформу подвижного транспортного средства.

1. Устройство для размагничивания стыков рельсов, содержащее рельсовую тележку, на которой установлены средства размагничивания, выполненные в виде П-образных магнитопроводов, каждый из которых содержит пластины с двумя размещенными на них катушками индуктивности, подключенными к источнику переменного напряжения, и блок конденсаторов, включенный параллельно катушкам индуктивности, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит механизмы вертикального перемещения магнитопроводов и предохранительные ролики, установленные на тележке по обе стороны магнитопроводов с возможностью взаимодействия с рельсами, в качестве источника переменного напряжения использована автономная дизельная электростанция, а для комплектования блока конденсаторов использованы косинусные конденсаторы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый механизм вертикального перемещения магнитопровода содержит винт с резьбой в верхней части, сопряженной с гайкой, к которой жестко прикреплен штурвал, на нижней части винта закреплена соединенная с магнитопроводом плита, установленная с возможностью ограниченного перемещения в направляющих, закрепленных на тележке.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что все колеса рельсовой тележки выполнены электроизолированными.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что все предохранительные ролики выполнены электроизолированными.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что колеса рельсовой тележки снабжены стопорами.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рельсовая тележка снабжена поручнем для перемещения вручную.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рельсовая тележка снабжена сцепкой для соединения с подвижным транспортным средством.