Измерительная тележка для определения геометрических параметров железнодорожного пути с программным обеспечением

Полезная модель относится к средствам диагностики состояния железнодорожного пути при непрерывной регистрации пространственного положения рельсовой колеи и может быть использована для определения отклонения пути от проектного положения, для определения радиуса кривизны рельсов в т.ч. на стрелочном переводе, для выполнения расчетов стрел изгиба рельсов в плане (рихтовка) и стрел просадки по каждой рельсовой нитке без ограничений по длине измерительной базы, для измерения ширины колеи, превышения одного из рельсов и износа головок рельсов.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей повысить точность определения координат рельсовых нитей, обеспечить точность измерения пройденного пути при прохождении рельсовых стыков и на стрелочных переводах.

Измерительная тележка для определения геометрических параметров железнодорожного пути с программным обеспечением содержит ходовую часть, включающую измерительные колеса, расположенные вдоль оси одного из рельсов, на штанге, опорное колесо, связанное с измерительными колесами поперечной штангой, и информационно-регистрирующую систему, содержащую курсокреноуказатель с датчиками курса, крена и тангажа, расположенный на штанге над осью рельса несущего измерительные колеса, датчик межрельсового расстояния, размещенный на поперечной штанге вдоль ее

оси, и датчик пройденного пути, подключенные выходами к контроллеру, связанному с компьютером.

Измерительные колеса выполнены в виде пары цилиндрических колес, имеющих вертикальную и горизонтальную оси, и каждое из измерительных колес с горизонтальной осью, контактирующее с поверхностью катания головки рельса, оснащено датчиком пройденного пути, совместно обеспечивающими непрерывную регистрацию пройденного пути при прохождении рельсовых стыков и на стрелочных переводах, каждое из измерительных колес с вертикальной осью контактируют с не изнашиваемой частью головки рельса, а вдоль поперечной штанги установлены датчик межрельсового расстояния, измерительный наконечник которого контактирует с не изнашиваемой частью рельса, и два датчика ширины колеи, измерительные наконечники которых размещены на одной линии, перпендикулярной оси штанги с измерительными колесами контактируют с изнашиваемой частью рельсов на заданной высоте от поверхности катания и позволяют совместно измерять межрельсовое расстояние, ширину колеи и износы головок рельсов, при этом измерительные наконечники датчиков межрельсового расстояния и ширины колеи выполнены с ручным отводом, исключающим попадание их в зазоры рельсовых стыков и на стрелочных переводах.

Полезная модель относится к средствам диагностики состояния железнодорожного пути при непрерывной регистрации пространственного положения рельсовой колеи и может быть использована для определения отклонения пути от проектного положения, для определения радиуса кривизны рельсов в т.ч. на стрелочном переводе, для выполнения расчетов стрел изгиба рельсов в плане (рихтовка) и стрел просадки по каждой рельсовой нитке без ограничений по длине измерительной базы, для измерения ширины колеи, превышения одного из рельсов и износа головок рельсов.

Известно устройство для измерения положения рельсового пути, содержащее смонтированные на транспортном средстве формирователь импульса начала мерного отрезка пути, датчики положения пути в плане, в продольном и поперечном профиле, ширины колеи, связанные с коммутатором цифровых сигналов, выходы которых соединены с вычислительным блоком, RU №2081232 С1, Е 01 В 35/00, 1997.06.10.

Известны способ и устройство контроля состояния рельсовой колеи, содержащее бортовой компьютер, предназначенный для вычисления положения рельсовых нитей по уровню, просадок рельсовых нитей и направления рельсовых нитей в плане, характеризующегося стрелой изгиба рельсовой нити, связанный с измерителем ширины рельсовой колеи и измерителем скорости движения, RU №2123445 С1, Е 01 В 35/00, 1998.12.20.

Известно устройство для измерения стрелы изгиба рельсовой нити, содержащее две концевые тележки и среднюю тележку с поперечной

штангой, опирающуюся на противоположную рельсовую нить, и с установленным на ней блоком измерения перемещений, и каждая тележка установлена на одной измеряемой рельсовой нити с помощью двух колес, RU №9855 U1, Е 01 В 35/00, 1998.07.06.

Известно устройство для определения пространственного положения рельсового пути, содержащее смонтированные на движущейся по пути транспортной платформе датчик пройденного пути, гироскопический датчик курса, гироскопический датчик наклона по курсу, гироскопический датчик наклона пути в поперечном профиле, датчик межрельсового расстояния, выходы которых связаны с регистрирующим блоком, RU №2026448 С1, Е 01 В 35/00, 1995.01.09.

Известны способ определения пространственных параметров рельсового пути и устройство для его осуществления, содержащее измерительную тележку с ходовой частью, включающей измерительные колеса, расположенные вдоль оси одного из рельсов, на штанге, опорное колесо, связанное с измерительными колесами поперечной штангой, и информационно-регистрирующую систему, содержащую курсокреноуказатель с датчиками курса, крена и тангажа, расположенный на штанге над осью рельса несущего измерительные колеса, датчик межрельсового расстояния, размещенный на поперечной штанге вдоль ее оси, и датчик пройденного пути, подключенные выходами к контроллеру, связанному с компьютером, RU №2261302 С2, Е 01 В 35/00, 2005.09.27.

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.

Однако оно обладает недостатками.

В устройстве определения пространственных параметров рельсового пути прототипа тележка с ходовой частью содержит колеса: два измерительных и одно опорное, которые контактируют с изнашиваемой частью рельсов, и мерное колесо, при этом мерное колесо, связанное с датчиком пройденного пути, не обеспечивает непрерывную регистрацию пути на рельсовых стыках и стрелочных переводах, все это снижает точность определения координат рельсовых нитей и не обеспечивает возможности получения достоверных значений искомых параметров.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей повысить точность определения координат рельсовых нитей, обеспечить точность измерения пройденного пути при прохождении рельсовых стыков и на стрелочных переводах.

Согласно полезной модели, эта задача решается за счет того, что измерительная тележка для определения геометрических параметров железнодорожного пути с программным обеспечением содержит ходовую часть, включающую измерительные колеса, расположенные вдоль оси одного из рельсов, на штанге, опорное колесо, связанное с измерительными колесами поперечной штангой, и информационно-регистрирующую систему, содержащую курсокреноуказатель с датчиками курса, крена и тангажа, расположенный на штанге над осью рельса несущего измерительные колеса, датчик межрельсового расстояния, размещенный на поперечной штанге вдоль ее оси, и датчик пройденного пути, подключенные выходами к контроллеру, связанному с компьютером.

Измерительные колеса выполнены в виде пары цилиндрических колес, имеющих вертикальную и горизонтальную оси, и каждое из измерительных

колес с горизонтальной осью, контактирующее с поверхностью катания головки рельса, оснащено датчиком пройденного пути, совместно обеспечивающими непрерывную регистрацию пройденного пути при прохождении рельсовых стыков и на стрелочных переводах, каждое из измерительных колес с вертикальной осью контактируют с не изнашиваемой частью головки рельса, а вдоль поперечной штанги установлены датчик межрельсового расстояния, измерительный наконечник которого контактирует с не изнашиваемой частью рельса, и два датчика ширины колеи, измерительные наконечники которых размещены на одной линии, перпендикулярной оси штанги с измерительными колесами контактируют с изнашиваемой частью рельсов на заданной высоте от поверхности катания и позволяют совместно измерять межрельсовое расстояние, ширину колеи и износы головок рельсов, при этом измерительные наконечники датчиков межрельсового расстояния и ширины колеи выполнены с ручным отводом, исключающим попадание их в зазоры рельсовых стыков и на стрелочных переводах.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена измерительная тележка, общий вид.

Измерительная тележка для определения геометрических параметров железнодорожного пути с программным обеспечением содержит:

Ходовую часть 1

Первую измерительную пару колес 2,

- цилиндрическое колесо с вертикальной осью (первой измерительной пары колес 2) 3,

- цилиндрическое колесо с горизонтальной осью (первой измерительной пары колес 2) 4.

Датчик пройденного пути (для первой измерительной пары колес 2) 5.

Вторую измерительную пару колес 6,

- цилиндрическое колесо с вертикальной осью (второй измерительной пары колес 6) 7,

- цилиндрическое колесо с горизонтальной осью (второй измерительной пары колес 6) 8.

Датчик пройденного пути (для второй измерительной пары колес 6) 9.

Штангу (соединяет первую 2 и вторую 6 измерительные пары колес) 10.

Опорное цилиндрическое колесо с горизонтальной осью 11

Поперечную штангу (перпендикулярную штанге 10) 12.

Датчик межрельсового расстояния 13,

- измерительный наконечник (датчика межрельсового расстояния 13) 14,

Датчик ширины колеи 15,

- измерительный наконечник (датчика ширины колеи 15) 16.

Датчик ширины колеи 17,

- измерительный наконечник (датчика ширины колеи 17) 18.

Ручной отвод (измерительных наконечников 14, 16, 18) 19. Курсокреноуказатель 20,

- датчик курса 21,

- датчик крена 22,

- датчик тангажа 23.

Котроллер 24.

Компьютер 25.

Измерительная тележка содержит ходовую часть 1. Ходовая часть 1 включает измерительные колеса, выполненные в виде пары цилиндрических колес 2 и 6. Первая пара цилиндрических колес 2 содержит колеса с вертикальной 3 и горизонтальной 4 осями. Вторая пара цилиндрических колес 6 содержит колеса с вертикальной 7 и горизонтальной 8 осями. Первая 2 и вторая 6 пары цилиндрических колес расположены на штанге 10 вдоль оси одного из рельсов. Цилиндрические колеса 4 и 8 с горизонтальной осью каждой пары 2 и 6 измерительных колес контактируют с поверхностью катания головки рельса. Цилиндрические колеса 3 и 7 с вертикальной осью каждой пары 2 и 6 измерительных колес контактируют с не изнашиваемой частью головки рельса.

Ходовая часть 1 включает опорное цилиндрическое колесо 11 с горизонтальной осью. Опорное цилиндрическое колесо 11 связано с парами 2 и 6 измерительных колес поперечной штангой 12.

Измерительная тележка содержит информационно-регистрирующую систему, содержащую курсокреноуказатель 20, датчик межрельсового расстояния 13, датчики ширины колеи 15, 17 и датчики пройденного пути 5, 9, выходы которых подключены к контроллеру 24. Контроллер 24 связан с компьютером 25. Измерительная тележка является мобильным средством с короткой базой, например, 1 метр.

Курсокреноуказатель 20 с датчиками курса 21, крена 22 и тангажа 23 расположен на штанге 10 над осью рельса несущего пары 2 и 6 измерительных колес. В качестве датчиков курсокреноуказателя 20 использованы, например, лазерные гироскопы типа КМ-11-1 А.

Датчик межрельсового расстояния 13 и датчики ширины колеи 15 и 17 установлены вдоль оси поперечной штанги 12. Измерительный наконечник 14 датчика межрельсового расстояния 13 контактирует с не изнашиваемой частью рельса. Измерительные наконечники 16 и 18 датчиков ширины колеи 15 и 17, соответственно, размещены на одной линии, перпендикулярной оси штанги 10 и контактируют с изнашиваемой частью рельсов на заданной высоте от поверхности катания. Измерительные наконечники 14, 16 и 18 позволяют совместно измерять межрельсовое расстояние, ширину колеи и износы головок рельсов. Измерительные наконечники 14, 16 и 18 датчика межрельсового расстояния 13 и датчиков 15 и 17 ширины колеи выполнены с ручным отводом, исключающим попадание их в зазоры рельсовых стыков и на стрелочных переводах. В качестве

датчика межрельсового расстояния 13 использован, например, датчик типа ХДЛ12, а датчиков ширины колеи 15 или 17 использован, например, индуктивный датчик.

Цилиндрические колеса 4 и 8 с горизонтальной осью каждой пары 2 и 6 измерительных колес оснащены датчиками пройденного пути 5 и 9, соответственно. Датчики пройденного пути 5 и 9 совместно обеспечивают непрерывную регистрацию пройденного пути при прохождении рельсовых стыков и на стрелочных переводах. В качестве датчика пройденного пути 5 или 9 использован, например, датчик поворота инкрементальный энкодер Е40Н.

Определение геометрических параметров железнодорожного пути осуществляют следующим образом.

Весом тележки обеспечивается силовое замыкание первой 2 и второй 6 пар измерительных колес с горизонтальной осью 4, 8 и опорного колеса 11 с поверхностью катания головок рельсов.

Силовое замыкание первой 2 и второй 6 пар измерительных колес с вертикальной осью 3, 7 и измерительного наконечника 14 датчика межрельсового расстояния 13 с не изнашиваемой внутренней поверхностью головок рельсов обеспечивается усилием ручного отвода 19.

Силовое замыкание измерительных поверхностей датчиков ширины колеи 15 и 17 с поверхностями головок рельсов на высоте ниже поверхности катания обеспечивается их измерительным усилием.

Все датчики предварительно откалиброваны.

При движении тележки по сигналам датчиков пути 5 и 9 снимаются и записываются в память показания датчиков: курса 21, крена 22, тангажа 23, межрельсового расстояния 13, датчиков ширины колеи 15 и 17.

Выполнение ходовой части измерительной тележки с измерительными колесами, каждое из которых выполнено в виде пары цилиндрических колес с вертикальной и горизонтальной осями, оснащение колес с цилиндрическими осями датчиками пройденного пути и взаимодействие их с поверхностью катания головки рельса обеспечивают непрерывную регистрацию пройденного пути при прохождении рельсовых стыков и разрывов на стрелочных переводах, повышая точность измерения пройденного пути.

Контакт измерительных наконечников с рельсами переносится на не изнашиваемую часть рельсов, что повышает точность определения координат рельсовых нитей.

Оснащение измерительной тележки информационно-регистрирующей системой позволяет использовать это мобильное средство с короткой базой, например, 1 метр, для определения отклонения пути от проектного положения, для определения радиуса кривизны рельсов в т.ч. на стрелочном переводе, для выполнения расчетов стрел изгиба рельсов в плане (рихтовка) и стрел просадки по каждой рельсовой нитке без ограничений по длине измерительной базы, для измерения ширины колеи, превышения одного из рельсов и износа головок рельсов.

Предложенная измерительная тележка изготовлена промышленным способом на фирме «НПФ Завод «Измерон», а оснащение ее информационно-регистрирующей системой осуществляется известными в измерительной

технике приборами и это обуславливает, по мнению заявителя, ее соответствие критерию «промышленная применимость».

Измерительная тележка для определения геометрических параметров железнодорожного пути с программным обеспечением, содержащая ходовую часть, включающую измерительные колеса, расположенные вдоль оси одного из рельсов, на штанге, опорное колесо, связанное с измерительными колесами поперечной штангой, и информационно-регистрирующую систему, содержащую курсокреноуказатель с датчиками курса, крена и тангажа, расположенный на штанге над осью рельса несущего измерительные колеса, датчик межрельсового расстояния, размещенный на поперечной штанге вдоль ее оси, и датчик пройденного пути, подключенные выходами к контроллеру, связанному с компьютером, отличающаяся тем, что измерительные колеса выполнены в виде пары цилиндрических колес, имеющих вертикальную и горизонтальную оси, и каждое из измерительных колес с горизонтальной осью, контактирующее с поверхностью катания головки рельса, оснащено датчиком пройденного пути, совместно обеспечивающими непрерывную регистрацию пройденного пути при прохождении рельсовых стыков и на стрелочных переводах, каждое из измерительных колес с вертикальной осью контактируют с не изнашиваемой частью головки рельса, а вдоль поперечной штанги установлены датчик межрельсового расстояния, измерительный наконечник которого контактирует с неизнашиваемой частью рельса, и два датчика ширины колеи, измерительные наконечники которых размещены на одной линии, перпендикулярной оси штанги с измерительными колесами, контактируют с изнашиваемой частью рельсов на заданной высоте от поверхности катания и позволяют совместно измерять межрельсовое расстояние, ширину колеи и износы головок рельсов, при этом измерительные наконечники датчиков межрельсового расстояния и ширины колеи выполнены с ручным отводом, исключающим попадание их в зазоры рельсовых стыков и на стрелочных переводах.