Измерительная тележка для определения геометрических параметров рельсовой колеи и стрелочных переводов с программным обеспечением
Полезная модель относится к средствам диагностики состояния железнодорожного пути при непрерывной регистрации пространственного положения рельсовой колеи, а именно для определения геометрических параметров рельсовой колеи и стрелочных переводов, и может быть использована для измерения ширины колеи, взаимного возвышения рельсовых нитей, ширины желобов, расстояний между рабочими гранями сердечника (усовика) и контррельса, износа рельсов и для определения контрольных значений ординат переводных кривых.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей обеспечить точность измерения пройденного пути при прохождении рельсовых стыков и на стрелочных переводах и расширить функциональные возможности измерительной тележки.
Измерительная тележка для определения геометрических параметров рельсовой колеи и стрелочных переводов 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 датчик крена, датчик межрельсового расстояния 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 контактирует с не изнашиваемой частью головки рельса, поперечная штанга снабжена подвижной кареткой, имеющей возможность перемещения вдоль поперечной штанги с установленным на ней измерительным наконечником датчика ординат переводных кривых, который контактирует с не изнашиваемой частью переводной кривой на заданной высоте от поверхности катания, позволяющим совместно с датчиками пути, измерять ординаты переводных кривых, а вдоль поперечной штанги установлены датчик межрельсового расстояния, два датчика ширины колеи и два датчика ширины желобов, измерительный наконечник датчика межрельсового расстояния контактирует с не изнашиваемой частью рельса, измерительные наконечники датчиков ширины колеи контактируют с изнашиваемой частью рельсов на заданной высоте от поверхности катания, измерительные наконечники датчиков ширины желобов контактируют с рабочими гранями усовика или контррельса на заданной высоте от поверхности катания, все эти датчики размещены перпендикулярно оси штанги с измерительными колесами, датчики ширины колеи и датчик межрельсового расстояния позволяют совместно измерять ширину колеи и износы головок рельсов, а датчики ширины желобов позволяют совместно с датчиками ширины колеи измерять ширину желобов и совместно с датчиком межрельсового расстояния определять расстояние между рабочими гранями сердечника и контррельса и расстояние между
рабочими гранями усовика и контррельса, 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, а именно для определения геометрических параметров рельсовой колеи и стрелочных переводов, и может быть использована для измерения ширины колеи, взаимного возвышения рельсовых нитей, ширины желобов, расстояний между рабочими гранями сердечника (усовика) и контррельса, износа рельсов и для определения контрольных значений ординат переводных кривых.
Известно устройство для измерения положения рельсового пути, содержащее ходовую часть, включающую измерительные колеса, блок измерения положения пути, связанный с регистрирующей аппаратурой, RU №2081233 С1, Е 01 B 35/04, 1997,06.10.
Известно устройство для измерения положения рельсового пути, содержащее смонтированные на транспортном средстве формирователь импульса начала мерного отрезка пути, датчики положения пути, датчик ширины колеи, связанные с коммутатором цифровых сигналов, выходы которых соединены с вычислительным блоком, RU №2081232 С1, Е 01 В 35/00, 1997.06.10.
Известно устройство для определения пространственного положения рельсового пути, содержащее смонтированные на движущейся по пути транспортной платформе датчик пройденного пути, датчик крена, датчик
межрельсового расстояния, выходы которых связаны с регистрирующим блоком, RU №2026448 C1, E 01 B 35/00, 1995.01.09.
Известны способ определения пространственных параметров рельсового пути и устройство для его осуществления, содержащее 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 датчик крена, датчик межрельсового расстояния и датчик пройденного пути, подключенные выходами к контроллеру, связанному с компьютером, RU №2261302 С2, E 01 B 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 и не обеспечивает возможности получения достоверных значений искомых параметров. Кроме того, использование в устройстве курсокреноуказателя, включающего гироскопические датчики, повышает его стоимость.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей обеспечить точность измерения пройденного пути при прохождении
рельсовых стыков и на стрелочных переводах и расширить функциональные возможности измерительной тележки.
Согласно полезной модели, эта задача решается за счет того, что измерительная тележка для определения геометрических параметров рельсовой колеи и стрелочных переводов 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 датчик крена, датчик межрельсового расстояния 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 контактирует с не изнашиваемой частью головки рельса, поперечная штанга снабжена подвижной кареткой, имеющей возможность перемещения вдоль поперечной штанги с установленным на ней измерительным наконечником датчика ординат переводных кривых, который контактирует с не изнашиваемой частью переводной кривой на заданной высоте от поверхности катания, позволяющим совместно с датчиками пути, измерять ординаты переводных кривых, а вдоль поперечной штанги установлены датчик межрельсового расстояния,
два датчика ширины колеи и два датчика ширины желобов, измерительный наконечник датчика межрельсового расстояния контактирует с не изнашиваемой частью рельса, измерительные наконечники датчиков ширины колеи контактируют с изнашиваемой частью рельсов на заданной высоте от поверхности катания, измерительные наконечники датчиков ширины желобов контактируют с рабочими гранями усовика или контррельса на заданной высоте от поверхности катания, все эти датчики размещены перпендикулярно оси штанги с измерительными колесами, датчики ширины колеи и датчик межрельсового расстояния позволяют совместно измерять ширину колеи и износы головок рельсов, а датчики ширины желобов позволяют совместно с датчиками ширины колеи измерять ширину желобов и совместно с датчиком межрельсового расстояния определять расстояние между рабочими гранями сердечника и контррельса и расстояние между рабочими гранями усовика и контррельса, 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 рельсовой колеи и стрелочных переводов 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.
Датчик ширины желобов 19,
- измерительный наконечник (датчика ширины желобов 19) 20.
Датчик ширины желобов 21,
- измерительный наконечник (датчика ширины желобов 21) 22.
Датчик ординат переводных кривых 23,
- измерительный наконечник (датчика ординат переводных кривых 23) 24,
- подвижную каретку (для измерительного наконечника 24) 25.
Ручной отвод (измерительных наконечников 14,16,18) 26.
Датчик крена 27.
Котроллер 28.
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 колее 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. Поперечная штанга 12 снабжена подвижной кареткой 25, имеющей возможность перемещения вдоль поперечной штанги 12.
Измерительная тележка содержит информационно-регистрирующую систему, содержащую датчик крена 27, датчик межрельсового расстояния 13, датчики ширины колеи 15, 17, датчики ширины желобов 19, 21, датчик ординат переводных кривых 23 и датчики пройденного пути 5, 9, выходы которых подключены к контроллеру 28. Контроллер 28 связан с компьютером (не показан). Измерительная тележка является мобильным средством с короткой базой, например, 1 метр.
Датчик крена 27, датчик межрельсового расстояния 13, датчики ширины колеи 15, 17, датчики ширины желобов 19, 21 и датчик ординат переводных кривых 23 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, контактируют с изнашиваемой частью рельсов на заданной высоте от поверхности катания.
Датчики ширины колеи 15, 17 и датчик межрельсового расстояния 13 позволяют совместно измерять ширину колеи и износы головок рельсов.
Измерительные наконечники 20 и 22 датчиков ширины желобов 19 и 21, соответственно, контактируют с рабочими гранями усовика и контррельса на заданной высоте от поверхности катания.
Датчики ширины желобов 19, 21 позволяют совместно с датчиками ширины колеи 15, 17 измерять ширину желобов и совместно с датчиком межрельсового расстояния 13 определять расстояние между рабочими гранями сердечника и контррельса и расстояние между рабочими гранями усовика и контррельса.
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.
На подвижной каретке 25 установлен измерительный наконечник 24 датчика ординат переводных кривых 23. Измерительный наконечник 24 контактирует с не изнашиваемой частью переводной кривой на заданной высоте от поверхности катания.
Датчик ординат переводных кривых 23 позволяет совместно с датчиками пути 5 и 9 измерять ординаты переводных кривых.
Измерительный наконечник 14 датчика межрельсового расстояния 13, измерительные наконечники 16 и 18 датчиков ширины колеи 15 и 17
выполнены с ручным отводом 26, исключающим попадание их в зазоры рельсовых стыков и на стрелочных переводах.
В качестве датчика межрельсового расстояния 13, ширины колеи 15 или 17 и датчиков ширины желобов 19 или 21 использован, например, датчик типа ХДЛ12. В качестве датчика ординат переводных кривых 23 использован, например, абсолютный энкодер BTF 08. В качестве датчика пройденного пути 5 или 9 использован, например, датчик поворота инкрементальный энкодер Е40Н. В качестве датчика крена 27 использован, например, наклономер ИН-01.10.
Определение геометрических параметров рельсовой колеи и стрелочных переводов 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 26.
Силовое замыкание измерительных наконечников 16 и 18 датчиков ширины колеи 15 и 17 с поверхностями головок рельсов на высоте ниже поверхности катания обеспечивается их измерительным усилием,
Силовое замыкание измерительных наконечников 20 и 22 датчиков ширины желобов 19 и 21 с рабочими гранями усовика и контррельса обеспечивается их измерительным усилием.
Силовое замыкание измерительного наконечника 24 датчика ординат переводных кривых 23 с переводной кривой обеспечивается его измерительным усилием.
Все датчики предварительно откалиброваны.
При движении тележки по сигналам датчиков пути 5 и 9 снимаются и записываются в память показания датчиков: крена 27, межрельеового расстояния 13, ширины колеи 15 и 17, ширины желобов 19 и 21, датчика ординат переводных кривых 23.
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.
Информационно-регистрирующая система измерительной тележки позволяет проводить измерения ширины колеи, взаимного возвышения рельсовых нитей, ширины желобов, расстояний между рабочими гранями сердечника (усовика) и контррельса, износа рельсов и определять контрольные значения ординат переводных кривых.
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 рельсовой колеи и стрелочных переводов с программным обеспечением, содержащая ходовую часть, включающую измерительные колеса, расположенные на штанге вдоль оси одного из рельсов, опорное колесо, связанное с измерительными колесами поперечной штангой, и информационно-регистрирующую систему, содержащую датчик крена, датчик межрельсового расстояния 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 контактирует с неизнашиваемой частью головки рельса, поперечная штанга снабжена подвижной кареткой, имеющей возможность перемещения вдоль поперечной штанги с установленным на ней измерительным наконечником датчика ординат переводных кривых, который контактирует с неизнашиваемой частью переводной кривой на заданной высоте от поверхности катания, позволяющим совместно с датчиками пути, измерять ординаты переводных кривых, а вдоль поперечной штанги установлены датчик межрельсового расстояния, два датчика ширины колеи и два датчика ширины желобов, измерительный наконечник датчика межрельсового расстояния контактирует с неизнашиваемой частью рельса, измерительные наконечники датчиков ширины колеи контактируют с изнашиваемой частью рельсов на заданной высоте от поверхности катания, измерительные наконечники датчиков ширины желобов контактируют с рабочими гранями усовика или контррельса на заданной высоте от поверхности катания, все эти датчики размещены перпендикулярно оси штанги с измерительными колесами, датчики ширины колеи и датчик межрельсового расстояния позволяют совместно измерять ширину колеи и износы головок рельсов, а датчики ширины желобов позволяют совместно с датчиками ширины колеи измерять ширину желобов и совместно с датчиком межрельсового расстояния определять расстояние между рабочими гранями сердечника и контррельса и расстояние между рабочими гранями усовика и контррельса, 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.
