Мобильный комплекс для контроля параметров верхнего строения пути

Мобильный комплекс для контроля параметров верхнего строения пути

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Мобильный комплекс для контроля параметров верхнего строения пути содержит матричный вихретоковый преобразователь, жесткую базу подвижного средства, на котором установлен комплекс, и схему обработки, запоминания и представления выходных сигналов преобразователя, которая размещена в салоне подвижного состава и подключена к выходам преобразователя. Матричный вихретоковый преобразователь расположен нормально к рабочей вершине головки рельса, которая взаимодействует с гребнем колеса подвижного средства. В комплекс введены манипулятор с силовым блоком, устройство управления, выход которого соединен с входом силового блока манипулятора, и исполнительный механизм, который представляет собой шарнирно соединенные соответственно кронштейны и механические тяги. Кронштейны шарнирно связывают конструкцию матричного преобразователя с жесткой базой подвижного средства, а механические тяги шарнирно связывают конструкцию матричного преобразователя с манипулятором. Достигаемый технический результат - возможность достоверного контроля износа рабочей поверхности головки рельса в независимости от износа ее противоположной нерабочей поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при вихретоковой размерометрии, а также при измерении электрофизических параметров металлических протяженных объектов, например рельсовых нитей железнодорожного транспорта при движении поезда как в нормальных, так и экстремальных условиях, например при механических воздействиях типа взвесей воздушного потока, нефтепродуктов, песка, а также кислотных осадков и климатических изменениях окружающей среды.

Известны мобильные комплексы для контроля параметров верхнего строения пути, содержащие матричный вихретоковый преобразователь, закрепленный на общей жесткой базе подвижного средства, и схему обработки, запонимания и представления на регистраторе [1].

Эти устройства контрольно-измерительной техники не обеспечивают требование по достоверности контроля, предъявляемое к современным приборам неразрушающего контроля параметров верхнего строения пути в динамике.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому представляется мобильный комплекс для контроля параметров верхнего строения пути, содержащий матричный вихретоковый преобразователь, закрепленный на общей жесткой базе подвижного средства, например вагона-путеизмерителя, и схему обработки, запоминания и представления на мониторе компьютера [2].

Недостатком этого технического решения является то, что известное устройство, хотя и широко внедрено в железнодорожном транспорте, но оно не позволяет достоверно контролировать износ рельса, особенно когда рельс уже был в употреблении и вновь используется перевернутым в плане на 180^o, т.е. имеет обратный износ головки рельса.

Сущность изобретения заключается в том, что в мобильном комплексе, содержащем матричный вихретоковый преобразователь, жесткую базу подвижного средства, на котором установлен комплекс, и схему обработки, запоминания и представления выходных сигналов преобразователя, размещенную в салоне подвижного средства и подключенную к выходам преобразователя, матричный вихретоковый преобразователь расположен нормально к рабочей боковой вершине головки рельса, взаимодействующей с гребнем колеса подвижного средства, при этом в комплекс введены манипулятор с силовым блоком, устройство управления, выходом соединенное с входом силового блока манипулятора, и исполнительный механизм, представляющий собой шарнирно соединенные соответственно кронштейны и механические тяги, кронштейны шарнирно связывают конструкцию матричного преобразователя с жесткой базой подвижного средства, а механические тяги шарнирно связывают конструкцию преобразователя с манипулятором, обеспечивающим автоматическое установление матричного вихретокового преобразователя в исходное положение, нормальное к рабочей вершине головки рельса, и отвод преобразователя от исходного в сервисное положение.

Техническим результатом изобретения является возможность достоверного контроля износа рабочей боковой поверхности головки рельса, сопрягающейся с гребнем колеса подвижного средства, в независимости от износа ее противоположной нерабочей боковой поверхности, т.е. противоположной поверхности головки рельса, не контактирующей с гребнем колеса.

На чертеже приведена структурная схема мобильного комплекса.

Он содержит матричный вихретоковый преобразователь 1, жесткую базу 2 подвижного средства, например вагона-путеизмерителя (не показан), на котором установлен комплекс, и схему 3 обработки, запоминания и представления выходных сигналов матричного преобразователя 1, размещенную в салоне подвижного средства, манипулятор 7 с силовым блоком, устройство 8 управления, выходом соединенное с входом силового блока манипулятора 7, и исполнительный механизм, представляющий собой шарнирно соединенные кронштейны 9 и механические тяги 10.

Конструкция матричного преобразователя 1 связана шарнирно через кронштейны 9 с жесткой базой 2 подвижного средства и связана шарнирно через тяги 10 с манипулятором 7.

Матричный вихретоковый преобразователь 1, состоящий из набора накладных катушек индуктивности, концентрично расположенных в конструкции преобразователя 1 и включенных в независимые колебательные контура, выходами подключен к входам схемы 3 и расположен нормально к рабочей боковой вершине головки 6 железнодорожного рельса, сопрягающейся с колесом подвижного средства (не показано). Под заштрихованными зонами 4 и 5 показаны текущий износ рабочей вершины 4 головки 6 рельса, т.е. вершины, взаимодействующей с гребнем колеса подвижного средства, и старый износ нерабочей вершины 5 головки 6 рельса.

Манипулятор 7 предназначен для обеспечения установления преобразователя 1 в рабочее исходное положение нормально к рабочей вершине 4 головки 6 рельса и в сервисное положение через кронштейны 9 и тяги 10 исполнительного механизма.

Исходное положение преобразователя 1 над рабочей вершиной 4 головки 6 рельса по нормали составляет не менее 15 мм, т.е. расстояние, исключающее возможные касания преобразователя 1 с элементами пути, а также рельсом при предельно допустимых отклонениях рельса в динамике от своего заданного положения.

Блок 8 управления предназначен для включения и выключения действия манипулятора 7 через его силовой блок. Сервисное положение преобразователя 1 позволяет осуществлять с ним регламентные работы и пассивное транспортирование.

В качестве жесткой базы подвижного средства может служить неподрессоренная рама средства. В качестве представляющего информацию органа схемы 3 обработки может служить монитор.

Работа комплекса заключается в следующем.

После включения и прогрева электронной аппаратуры оператор комплекса включает через блок 8 управления манипулятор 7 в действие, который в свою очередь подводит матричный преобразователь 1 с помощью исполнительного механизма в исходное положение нормально к рабочей вершине головки 6 рельса.

При изменениях рельефа поверхности рабочей вершины 4 головки 6 рельса параметры выходных сигналов матричного преобразователя 1 изменяются эквивалентно по величине и времени в зависимости от длины, ширины и глубины износа и поступают на входы схемы 3 обработки, затем запоминаются и одновременно представляются на экране, например, регистрирующего прибора для анализа состояния рельсового пути. По известным значениям скорости перемещения мобильного комплекса над контролируемым объектом, длительности регистрируемого дефекта и величине выходных сигналов каждого колебательного контура преобразователя 1 судят о длине, ширине и глубине износа вершины головки рельса.

После окончания работы комплекса оператор дает команду на блок 8 управления, который ее транслирует через силовой блок на манипулятор 7, а последний в свою очередь отводит преобразователь 1 через исполнительный механизм в сервисное положение.

Положительным эффектом предложенного технического решения является высокая достоверность контроля рельефа износа рабочей вершины головки рельса в результате соприкосновения ее с гребнем колеса, в независимости от износа нерабочей вершины (пассивной стороны) головки рельса, за счет рационального ориентирования преобразователя над контролируемой зоной и введения других новых технических признаков, обеспечивающих автоматическую установку преобразователя в исходное и сервисное положения.

Источники информации 1. Патент РФ 2066646, БИ 26, 1996.

2. Патент РФ 2066645, БИ 26, 1996.

Формула изобретения

Мобильный комплекс для контроля параметров верхнего строения пути, содержащий матричный вихретоковый преобразователь, жесткую базу подвижного средства, на котором установлен комплекс, и схему обработки, запоминания и представления выходных сигналов преобразователя, размещенную в салоне подвижного состава и подключенную к выходам преобразователя, отличающийся тем, что матричный вихретоковый преобразователь расположен нормально к рабочей вершине головки рельса, взаимодействующей с гребнем колеса подвижного средства, при этом в комплекс введены манипулятор с силовым блоком, устройство управления, выходом соединенное с входом силового блока манипулятора, и исполнительный механизм, представляющий собой шарнирно соединенные соответственно кронштейны и механические тяги, кронштейны шарнирно связывают конструкцию матричного преобразователя с жесткой базой подвижного средства, а механические тяги шарнирно связывают конструкцию матричного преобразователя с манипулятором, обеспечивающим автоматическое установление матричного вихретокового преобразователя в исходное положение, нормальное к рабочей вершине головки рельса, и отвод преобразователя от исходного в сервисное положение.

РИСУНКИ

Рисунок 1