Устройство для выдачи электрических сигналов в зависимости от направления воздействия на рукоятку контроллера машиниста

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к аппаратуре управления локомотивом, и представляет собой рукоятку для выработки управляющих сигналов на набор и сброс позиций тяги при задании режима движения локомотива. Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение точности определения положения рукоятки и обеспечение фиксации ее положения при отказе чувствительного элемента. Рукоятка контроллера машиниста включает в себя металлический корпус 1 (фиг.1), в котором смонтирован подпружиненный кардан с исполнительной рукояткой 2 и сборка 3 фиксатора. Сборка 3 фиксатора представляет собой единый съемный блок (фиг.2) и содержит основание 4 U-образной формы, в центральной части которого выполнена Н-образная прорезь 5, в которой перемещается рычаг б кардана. На боковых частях основания с внутренней стороны расположены платы с герконами 7 и микросхемами 8, на базе которых выполнены мажоритарные схемы средства формирования сигнала положения исполнительной рукоятки 2. На наружной стороне основания установлены рабочий разъем 9, к которому подключены выходы мажоритарных схем, и технологический разъем 10, с контактами которого соединены выводы герконов 7. На рычаге 11 кардана, соединенном с корпусом посредством пружин 12, установлен постоянный магнит (не показан). Сборка 3 фиксатора может быть изъята и заменена без демонтажа рукоятки с пульта управления.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к аппаратуре управления локомотивом, и представляет собой рукоятку для выработки управляющих сигналов на набор и сброс позиций тяги при задании режима движения локомотива. Известно переключающее устройство, содержащее плоский рычаг вмонтированный в рукоятку, закрепленный на упомянутом рычаге металлический корпус, в котором установлены постоянные магниты, геркон, подпружиненный переключающий рычаг, обеспечивающий перемещение геркона в зону действия постоянного магнита в процессе работы переключающего устройства, связанную с герконом линию передачи сигнала (заявка JP 2004273127, опубликованная 30.09.2004). В данном переключающем устройстве контакт, фиксирующий его позицию, защищен от атмосферных воздействий и загрязнений, однако число возможных позиций недостаточно для использования этого устройства для управления таким узлом как контроллер машиниста на локомотиве. Кроме того, оно не имеет защиты от отказа в случае выхода его из строя самого геркона, вследствие чего исполнительная аппаратура, связанная с этим переключающим устройством, будет реагировать на отсутствие сигнала изменения его состояния при выходе из строя геркона, как на отсутствие изменении позиции переключающего устройства. Известна рукоятка контроллера машиниста, включающая в себя соединенную с исполнительной рукояткой сборку кардана, на котором смонтирован скобообразный элемент, снование на котором установлены чувствительные элементы - фотодатчики, каждый из которых представляет собой пару светодиод и фотодиод, при этом при повороте рукоятки та или другая

ветвь скобообразного элемента оказывается между светодиодом и фотодиодом соответствующего фотодатчика, сигнал с которого поступает в микроконтроллер (патент US 5519299, опубликованный 21.03.1996). В данном устройстве элемент, фиксирующий позицию рукоятки, не защищен от внешних воздействий и загрязнений, поскольку оно не имеет защитного корпуса, а панель пульта, в которой оно монтируется загораживает его только со стороны рукоятки. Кроме того, оно, аналогично устройству, рассмотренному выше, не имеет защиты от отказа в случае выхода его из строя чувствительного элемента, вследствие чего, также как и в предыдущем случае исполнительная аппаратура будет реагировать на отсутствие сигнала изменения его состояния при выходе из строя чувствительного элемента, как на отсутствие изменения позиции рукоятки. Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является рукоятка, включающая в себя металлический корпус, в котором смонтированы подпружиненный кардан, соединенный с исполнительной рукояткой, сборка фиксатора с чувствительными элементами, подключенными к средству формирования сигнала положения рукоятки, постоянный магнит и рабочий разъем, связанный со средством формирования сигнала положения рукоятки, (заявка JP 63-163212, опубликованная 06.07.1988). Недостатком данного технического решения является ненадежность чувствительных элементов, а именно то, что определение положения рукоятки по изменению магнитного сопротивления (на основе взаимодействия магнитно-резистивного элемента и постоянного магнита), а также то, что загрузку рукоятки при перемещениях, и возврат в исходное состояние кардана теми же пружинами, которые перемещают постоянный магнит. В результате не обеспечивается необходимая при управлении локомотивом надежность определения положения рукоятки. При этом, также как и в технических решениях рассмотренных, выше отсутствует защита от отказа в случае выхода из строя чувствительного элемента.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение точности определения положения рукоятки и обеспечение фиксации положения ее при отказе чувствительного элемента. Рукоятка контроллера машиниста иллюстрируется фигурами 1 и 2 Рукоятка контроллера машиниста включает в себя металлический корпус 1 (фиг.1), в котором смонтирован подпружиненный кардан с исполнительной рукояткой 2 и фиксатор 3. Фиксатор 3 представляет собой единый съемный блок (фиг.2) и содержит основание 4 U-образной формы, в центральной части которого выполнена Н-образная прорезь 5, в которой перемещается рычаг 6 кардана. На боковых частях основания с внутренней стороны расположены платы с герконами 7 и микросхемами 8, на базе которых выполнены мажоритарные схемы средства формирования сигнала положения исполнительной рукоятки 2. На наружной стороне основания установлены рабочий разъем 9, к которому подключены выходы мажоритарных схем, и технологический разъем 10, с контактами которого соединены выводы герконов 7. На рычаге 11 кардана, соединенном с корпусом посредством пружин 12, установлен постоянный магнит (не показан). Фиксатор 3 может быть изъята и заменена без демонтажа рукоятки с пульта управления. Рукоятка контроллера машиниста предназначена для выдачи электрических сигналов уровней одной из четырех линий, в зависимости от направления воздействия на рукоятку. Рабочий уровень сигналов в линии - низкий (0 вольт). В исходном состоянии рукоятка удерживается пружинами 12, обеспечивающими загрузку рукоятки при перемещениях, и возврат в исходное состояние. Загрузка рукоятки - двухступенчатая: половину хода рукоятки обеспечивает одна пружина, остальную часть хода (зону срабатывания герконов) - две пружины.

Элементами, преобразующими механическое перемещение рукоятки в электрические сигналы, являются герконы 7, входящие в состав фиксатора 3. Срабатывание герконов 7 осуществляется при совмещении их с постоянным магнитом при перемещении рычага 11 кардана. По эксплуатационным соображениям сборка с герконами, платами, электросхемой и разъемами оформлена в виде единого съемного блока, допускающего снятие и замену без демонтажа рукоятки с пульта управления. Герконы 7, выдающие сигналы в соответствии с положением рукоятки, разделены на четыре группы, по три геркона в каждой. Для увеличения надежности применена мажоритарная схема определения положения рукоятки, состоящая из 3-х герконов на каждое рабочее положение и ячейки микросхемы мажоритарного элемента. Управляющие сигналы, вырабатываются при замыкании как минимум двух герконов в каждом из рабочих положений рукоятки. Через рабочий разъем 9 подается питание на рукоятку, и снимаются выходные сигналы передаваемые в указанные линии. Для контроля работоспособности конкретного геркона введен технологический разъем 10. При установке рукоятки в одно из рабочих положений на триаде выводов разъема 10, соответствующей одному из положений рукоятки, должны появиться сигналы низкого уровня. В противном случае часть или все герконы данной триады неисправны (отсутствие сигнала низкого уровня на одной из линий или постоянное присутствие данного сигнала независимо от положения рукоятки говорит о неисправности геркона).

1. Устройство для выдачи электрических сигналов в зависимости от направления воздействия на рукоятку контроллера машиниста, включающее в себя металлический корпус, в котором смонтированы подпружиненный кардан, соединенный с исполнительной рукояткой, сборка фиксатора с чувствительными элементами, представляющими собой группы герконов, постоянный магнит, установленный на рычаге кардана, и разъем, отличающееся тем, что содержит средство формирования сигнала положения рукоятки, к которому подключены чувствительные элементы и которое выполнено в виде четырех мажоритарных схем, при этом выходы мажоритарных схем подключены к указанному разъему, в каждой группе содержатся по три геркона, а рычаг кардана соединен с корпусом посредством пружин с возможностью обеспечения двухступенчатой загрузки рукоятки: половины хода рукоятки одной пружиной и остальной части хода - зоны срабатывания герконов - двумя пружинами.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сборка фиксатора оформлена в виде единого съемного блока и содержит основание U-образной формы, в центральной части которого выполнена Н-образная прорезь, в которой размещен рычаг кардана, а на боковых частях основания с внутренней стороны расположены платы с герконами и микросхемами, на базе которых выполнены мажоритарные схемы средства формирования сигнала положения исполнительной рукоятки.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено другим разъемом, с контактами которого соединены выводы чувствительных элементов.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оба разъема установлены на наружной стороне основания.