Устройство для определения поперечного профиля элементов стрелочных переводов железнодорожного пути
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам технической диагностики, связанной с безопасностью движения поездов и планированием ремонтных работ на скоростных железнодорожных магистралях. Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для определения поперечного профиля элементов стрелочных переводов железнодорожного пути, содержащее раму, выполненную с возможностью перемещения по пути, лазерный сканер, - на раме установлен размещенный в корпусе блок управления, содержащий два лазерных датчика, преобразователь двуполярного сигнала в однополярный, блок сбора и обработки данных, приемно-передающее устройство, датчик пути и скорости, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), инклинометр, блок питания, преобразователь питания, при этом выход блока питания соединен с входом преобразователя питания, выходы которого соединены с соответствующими входами двух лазерных датчиков, датчика пути и скорости, блока сбора и обработки данных, приемно-передающего устройства и инклинометра, выходы лазерных датчиков соединены с соответствующими входами преобразователя двуполярного сигнала в однополярный, выход последнего соединен с соответствующим входом блока сбора и обработки данных, выход инклинометра соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), выход которого соединен с соответствующим входом блока сбора и обработки данных, выход последнего соединен с входом оснащенного беспроводным Wi-Fi приемно-передающим устройством, который связан с ЭВМ.
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам технической диагностики, связанной с безопасностью движения поездов и планированием ремонтных работ на скоростных железнодорожных магистралях.
Известно устройство измерения подуклонки рельсов (Патент на полезную модель 
71618, опубликован в бюл. 8 от 20.03.2008 г.)
Известно устройство определения полного поперечного профиля рельса и его подуклонки (Патент на полезную модель 80551, опубликован в бюл. 4 от 10.02.2009 г.)
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ и устройство для бесконтактного измерения поперечного профиля или расстояния между рельсами пути (Патент на изобретение РФ 2255873, МПК7 В61К 9/08, E01B 35/00, G01B 11/14, опубликован в бюл. 10.07.2005 г.), а также на участке стрелочного перевода.
Данное устройство, при всех его достоинствах, не позволяет измерить с высокой точностью поперечные профили элементов стрелочного перевода, такие как крестовина, контррельс, прилегание остряка к рамному рельсу и др., а также не обеспечивает диагностику износа элементов стрелочных переводов высокоскоростных путей.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является расширение эксплуатационных возможностей устройства, а также повышение точности и быстродействия определения поперечного профиля каждого из элементов стрелочного перевода железнодорожного пути, получение в автоматическом режиме визуальных изображений элементов стрелочных переводов в выходных формах и, как следствие, обеспечение безопасности эксплуатации железнодородного пути.
Поставленный результат достигается тем, что в устройстве для определения поперечного профиля элементов стрелочных переводов железнодорожного пути, содержащее раму, выполненную с возможностью перемещения по пути, лазерный сканер, - в нем, на раме установлен размещенный в корпусе блок управления, содержащий два лазерных датчика, преобразователь двуполярного сигнала в однополярный, блок сбора и обработки данных, приемно-передающее устройство, датчик пути и скорости, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), инклинометр, блок питания, преобразователь питания, при этом выход блока соединен с входом преобразователя питания, выходы которого соединены с соответствующими входами двух лазерных датчиков, датчика пути и скорости, блока сбора и обработки данных, приемно-передающего устройства и инклинометра, выходы лазерных датчиков соединены с соответствующими входами преобразователя двуполярного сигнала в однополярный, выход последнего соединен с соответсвующим входом блока сбора и обработки данных, выход инклинометра соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), выход которого соединен с соответствующим входом блока сбора и обработки данных, выход последнего соединен с входом оснащенного беспроводным Wi-Fi приемно-передающим устройством, который связан с ЭВМ.
На фиг.1 представлен внешний вид устройства для определения поперечного профиля элементов стрелочных переводов железнодорожного пути (далее: устройство);
на фиг.2 - продольный разрез внешнего вида устройства с поднятыми ручками по обоим концам рамы;
на фиг.3 - блок-схема блока управления устройства, размещенного в корпусе;
на фиг.4 - поперечный разрез блока управления и контррельса;
на фиг.5 - поперечный разрез блока управления и крестовины;
на фиг.6 - поперечный разрез блока управления и прилегания остряка к рамному рельсу.
Устройство для определения поперечного профиля элементов стрелочных переводов железнодорожного пути, таких как: крестовины, контррельса, остряка, прилегание остряка к контррельсу и тд., содержит выполненную с возможностью ручного перемещения на участке стрелочного перевода раму 1, на которой установлен корпус с размещенным в нем блоком управления 2 (фиг.1, 2). Рама 1 снабжена опорами 3 (фиг.1, 2), по обоим концам рамы 1 установлены складные ручки 4, при помощи которых после проведения работ удобно транспортировать и хранить устройство. Опоры рамы 3 установлены между рельсами для устойчивого положения ее в районе стрелочного перевода.
Размещенный в корпусе и установленный на раме 1 блок управления 2 (фиг.3) содержит два лазерных датчика 5 и 6, которые установлены в корпусе блока управления 2 под определенным углом друг к другу.
Блок управления 2 содержит (фиг.3) преобразователь двуполярного сигнала в однополярный 7, блок сбора и обработки данных 8, приемно-передающее устройство 9, оснащенное беспроводным Wi-Fi, датчик пути и скорости 10, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, инклинометр 12, блок питания 13 и преобразователь питания 14.
Выход блока питания 13 соединен с входом преобразователя питания 14, соответствующие выходы которого соединены с входом лазерного датчика 6, а также с входом датчика пути и скорости 10, с одним из входов блока сбора и обработки данных 8, с входом приемно-передающего устройства 9 и с входом инклинометра 12.
Выходы лазерных датчиков 5 и 6 соединены с соответствующими входами преобразователя двуполярного сигнала в однополярный 7.
Выход преобразователя двуполярного сигнала в однополярный 7 соединен с соответствующим входом блока сбора и обработки данных 8.
Выход инклинометра 12 соединен с соответствующим входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), а выход последнего соединен с соответствующим входом блока сбора и обработки данных 8.
Выход блока сбора и обработки данных 8 соединен с входом приемно-передающего устройства 9, которое оснащено беспроводным Wi-Fi, а выход приемно-передающего устройства 9 связан с входом ЭВМ, в качестве которой использован портативный персональный компьютер (ПК).
Работает устройство следующим образом.
Устанавливают поперек рельсовой колеи раму 1 с размещенным на ней блоком управления 2, находящимся в корпусе. Блок управления 2 устанавливают в месте, где необходимо измерить поперечный профиль каждого из элементов стрелочного перевода пути: крестовины, контррельса, прилегание остряка к рамному рельсу и др. После нажатия кнопки на включение блока управления 2 (фиг.1, 2), находящейся на его корпусе, напряжение с блока питания 13 (фиг.3) подается на преобразователь питания 14, с выходов которого подается питание на входы соответствующих элементов блока управления (в диапазоне от 2,5 В до 12 В): лазерных датчиков 5 и 6, датчика пути и скорости 10, блок сбора и обработки данных 8, приемно-передающее устройство 9 и инклинометр 12.
Процесс измерения поперечных профилей элементов происходит перемещением блока управления 2 (фиг.1, 2) вдоль рамы 1 от одного ее крайнего положения в другое.
С выходов каждого их лазерных датчиков 5 и 6 двуполярные сигналы подаются на соответствующие входы преобразователя 7 двуполярного сигнала в однополярный (фиг.3), с выхода которого однополярный сигнал поступает на вход блока сбора и обработки данных 8. Сигнал с выхода датчика пути и скорости 10 напрямую поступает на соответствующий вход блока сбора и обработки данных 8.
Аналоговый сигнал с выхода инклинометра 12 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 11 (АЦП), далее преобразованный цифровой сигнал с АЦП поступает на вход блока сбора и обработки данных 8.
В блоке сбора и обработки данных 8 формируются массивы данных, которые подаются на вход приемно-передающего устройства 9, а далее полученные данные поступают с выхода передающего устройства Wi-Fi 9 на вход с ЭВМ, в качестве которой применен персональный компьютер (ПК). На экране ПК происходит отображение измеряемых поперечных профилей элементов стрелочного перевода: крестовины, контррельса, прилегание остряка к рамному рельсу и т.д., а также определение уровня пути, подуклонку и шаблон пути.
По данным сравнения полученных поперечных профилей каждого из элементов стрелочного перевода с эталонными профилями, которое осуществляется в ПК, судят о качестве поверхностей измеряемых элементов стрелочного перевода и их соответстветствия нормативным данным.
Использование данного устройства для определения поперечного профиля элементов стрелочных переводов железнодорожного пути позволяет обеспечить безопасность эксплуатации скоростных железнодорожных путей путем обеспечения исчерпывающего контроля надежности работы стрелочных переводов, его элементов: размыкание остряка, износ поверхности острякового рельса, контррельса, крестовины, уровень колеи, подуклонку и шаблон пути.
Предлагаемое устройство позволяет достоверно документировать, отпечатывать данные о поперечных профилях стрелочного перевода, сравнение их с эталонными профилями, записанными в памяти ЭВМ (ПК).
Устройство для определения поперечного профиля элементов стрелочных переводов железнодорожного пути, содержащее раму, выполненную с возможностью перемещения по пути, лазерный сканер, отличающийся тем, что на раме установлен размещенный в корпусе блок управления, содержащий два лазерных датчика, преобразователь двуполярного сигнала в однополярный, блок сбора и обработки данных, приемно-передающее устройство, датчик пути и скорости, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), инклинометр, блок питания, преобразователь питания, при этом выход блока питания соединен с входом преобразователя питания, выходы которого соединены с соответствующими входами двух лазерных датчиков, датчика пути и скорости, блока сбора и обработки данных, приемно-передающего устройства и инклинометра, выходы лазерных датчиков соединены с соответствующими входами преобразователя двуполярного сигнала в однополярный, выход последнего соединен с соответствующим входом блока сбора и обработки данных, выход инклинометра соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), выход которого соединен с соответствующим входом блока сбора и обработки данных, выход последнего соединен с входом оснащенного беспроводным Wi-Fi приемно-передающего устройства, который связан с ЭВМ.
